基于LNG工藝的先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)化設(shè)計

                     基于LNG工藝的先導(dǎo)式安全閥的優(yōu)化設(shè)計

                         上海申弘閥門有限公司

摘要  液化天然氣（LNG）作為一種清潔、的新能源已越來越受到青睞，很多國家已經(jīng)開始慢慢普及使用LNG。LNG是天然氣凈化處理后，再經(jīng)過超低溫（-162℃）液化而成的。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。因為LNG的加工是一項需要在低溫進(jìn)行的工藝，所以在設(shè)計先導(dǎo)式安全閥的過程中，這是一個必須著重考慮的問題。而先導(dǎo)式安全閥是一種由導(dǎo)閥和主閥組成的安全閥，它廣泛使用在石油化工、熱電、燃?xì)廨斔偷刃袠I(yè)當(dāng)中。本文的研究目的就是對現(xiàn)有的先導(dǎo)式安全閥進(jìn)行深入探索和優(yōu)化設(shè)計，務(wù)求讓其質(zhì)量輕，流阻小。從而使這種基于LNG工藝的先導(dǎo)式安全閥能在正常運(yùn)行中有更穩(wěn)定的發(fā)揮和更的表現(xiàn)。

關(guān)鍵詞  液化天然氣；先導(dǎo)式安全閥；低溫；優(yōu)化設(shè)計

ABSTRC  Liquefied natural gas (LNG) is a new energy which is clean and efficient and is increasingly popular. With the popularization of liquefied natural gas, more and more countries has been more used for this new energy. The LNG after the natural gas purification, then at ultralow temperatures (-162℃) liquefaction generating. Because of LNG is a process that have to carry out in low temperature, so it must be focused on the issues when design the pilot operated safety valve. And the pilot operated safety valve consisted of pilot valve and main valve, it was widely used in many industries such as petroleum and chemicals, thermal power, gas transportation and so on. The research purpose of this thesis is to deep-going research and optimal design for the existing pilot operated safety valve to achieve it’s minimum mass and lowest flow resistance. To make the pilot operated safety valve which based on LNG process, have a solid and more perfect performance in normal operation.

 

KEY WORDS  liquefied natural gas; pilot operated safety valve; low temperature;optimal design

目錄



前 言

  先導(dǎo)式安全閥以其*的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛使用在天然氣、石油氣以及工業(yè)管道和化工壓力容器上。先導(dǎo)式安全閥的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在排氣量大，啟閉迅速，具有防火防爆、防靜電和密封可靠。當(dāng)然，先導(dǎo)式安全閥也有它不足的地方。首先，在結(jié)構(gòu)上，先導(dǎo)式安全閥與傳統(tǒng)的安全閥有很大不同。先導(dǎo)式安全閥是由主閥、導(dǎo)閥、泄放閥、接頭和導(dǎo)管等組成的。鑒于這樣的原因，所以如何優(yōu)化先導(dǎo)式安全閥的結(jié)構(gòu)和減輕其重量有著非常重要的理論意義和應(yīng)用價值。因為這可以在一定程度上降低了先導(dǎo)式安全閥出現(xiàn)故障的機(jī)率和降低其成本。同時，先導(dǎo)式安全閥的閥瓣與閥腔流道也會造成阻力損失。分析造成流阻的因素和原因，通過一系列的優(yōu)化設(shè)計和計算，可以盡可能地減少流阻，讓先導(dǎo)式安全閥的工作效率大化。

本論文首先是在探究先導(dǎo)式安全閥的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深入了解以及優(yōu)化基于LNG工藝的先導(dǎo)式安全閥，終的研究目的是能夠是先導(dǎo)式安全閥的質(zhì)量輕，流阻盡可能地達(dá)到低，并且不會影響其正常的工作。

  本論文的研究內(nèi)容主要從以下六章進(jìn)行闡述。本論文各章的概要如下：

  *章扼要介紹基于液化天然氣工藝的先導(dǎo)式安全閥的相關(guān)信息，并引出在設(shè)計過程中的難點(diǎn)和關(guān)鍵要注意的地方。

第二章主要是根據(jù)ASME VIII及API 520標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行閥門的計算，并跟由GB設(shè)計依據(jù)設(shè)計出來的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。

  第三章詳細(xì)設(shè)計閥門內(nèi)部結(jié)構(gòu)

  第四章詳細(xì)討論密封材料在低溫情況下的性能變化，從而確定先導(dǎo)式安全閥所使用的材料。

  第五章主要是展示先導(dǎo)式安全閥的總裝圖，展示先導(dǎo)式安全閥的主要結(jié)構(gòu)。

  第六章總結(jié)整篇論文的研究工作，總結(jié)存在的問題和終的優(yōu)化方案。與本文相關(guān)的論文有：安全閥定期檢驗辦事指南