一、概述
PIC清管閥是管線運輸具有運輸效率高、成本低、安全可靠,損耗少和對環(huán)境污染小等優(yōu)點。為了確保管線運輸?shù)母咝?、暢通,按照油氣管線操作規(guī)程,必須定期使用清管裝置,通過此裝置發(fā)射和接收PIC清官器對管道進(jìn)行清管作業(yè),清管作業(yè)是各類油、氣輸送管線正常操作過程中的重要工作。
由于固體物質(zhì)如石蠟在管線壁上的累積,將導(dǎo)致管線內(nèi)徑的縮減,而通過管線清管器的發(fā)送,清管器可以管線壁上清除固體物質(zhì),這樣就防止了內(nèi)徑的縮減。
今天,清管被用于清潔、校準(zhǔn)、排放/干燥、檢查、內(nèi)表面處理、分離和分批操作。PIC清管閥具備了傳統(tǒng)的清管裝置的全部功能,用清宇航局閥代替?zhèn)鹘y(tǒng)的清管裝置,使管輸系統(tǒng)大大簡化,清管閥以其占地面積小操作簡單等突出優(yōu)點而得到廣泛使用。
PIC清管閥的主要用途有:
1、新管線投產(chǎn)前,清除管內(nèi)各種殘留物使管線暢通無阻。
2、新管線內(nèi)壁除銹和防腐層涂敷。
3、對已投產(chǎn)管線做定期的油管刮臘,氣管除水,以便長期保持有效輸送能力。
4、同一管道內(nèi)輸送不同種類介質(zhì)的隔離和置換。
PIC清管閥在管道清管時只起到發(fā)射和接收清管器的作用,而對管道進(jìn)行清管掃線的是清管器。清管器簡稱為PIC閥,它的含義是:“裝彈機構(gòu)閥”(pipeinternal cartridge的縮寫詞PIC)。又可稱之為PIG則是這樣闡述的:“可能來自于采用金屬裝置清潔管道時,金屬表面相互摩擦而產(chǎn)生刺耳的噪聲使人們聯(lián)想起豬的叫聲,而且從石油管道取出后,油泥污染的清管器看起來更像豬內(nèi)臟,清管器由此而得名?!币灿幸恍┕こ處熖岢鯬IG是pipeline inspection gauge(管道檢測儀)的縮寫,這是基于清管器的功能而定義的。
二、結(jié)構(gòu)特點及工作原理
PIC清管閥的結(jié)構(gòu)特征是在T形三通固定式球閥結(jié)構(gòu)原理基礎(chǔ)上改型和增加功能后創(chuàng)新設(shè)計而成的新型閥門。PIC清官閥是在固定式球閥結(jié)構(gòu)原理基礎(chǔ)上改進(jìn)和增加功能后創(chuàng)新設(shè)計的新型閥門。它通過球體90o回轉(zhuǎn)實現(xiàn)閥門的啟閉,利用雙活塞效應(yīng)實現(xiàn)密封,并根據(jù)球閥的特點設(shè)計成雙阻塞與排放功能,使閥門在全開或全關(guān)的狀態(tài)下都可以排放體腔中的介質(zhì)。它秉承了固定式球閥的所有優(yōu)點,與固定式球閥有同等的適應(yīng)性。它的閥體側(cè)面開設(shè)有與流道中心線垂直的支管,支管上安裝快開盲板和排放閥,使PIC清管器能方便地送入清管并或從中取出。球體通道的一端設(shè)置能阻擋清管器通過而又允許介質(zhì)流通的擋條。
此閥主要由閥體、閥蓋、球體、閥桿、閥座、閥座對承、彈簧、等零件組成。閥體采用WCB、WC6、304等材料鑄造而成,并有多種形工和各種規(guī)格,如果按照球體安裝方式和閥體結(jié)構(gòu)來歸納,清管閥總體結(jié)構(gòu)分為三種類型:三段式、二分體式以及上裝式,這三種類型結(jié)構(gòu)特點分板對比如下。
①三段式清管閥
為典型的三段式清管閥,結(jié)構(gòu)特點:
a.閥體由主閥體和左右相同的兩件副閥體組成,整臺閥門沿閥桿中心線完全對稱,結(jié)構(gòu)緊湊,外形線條流暢,外形美觀,密封性能好。
b.制造裝配工藝性最佳,安裝、調(diào)試最方便。
c.主閥體和副閥體呈圓柱筒體,除鑄造性能極佳外,還易于實現(xiàn)采用鍛造閥體或鍛焊式閥體結(jié)構(gòu)。
d.三段式閥體具有良好的抗外應(yīng)力結(jié)構(gòu)。
e.三段式結(jié)構(gòu),易于制成高壓力級,大口徑規(guī)格。
②二分體清管閥
是在三段式清管閥的基礎(chǔ)上經(jīng)適當(dāng)改進(jìn)而成的,結(jié)構(gòu)特點:
a.閥體由主閥體和副閥體組成。二分體清管閥的主閥體是由三段式清管閥的主閥體再加上一側(cè)的端閥體合并而成的。閥體為不對稱的主副兩件。球體從主閥體側(cè)面裝入。
b.和三段式結(jié)構(gòu)相比,由于減少了一對大法蘭及數(shù)量眾多的連接螺栓。因此清管閥的總重量明顯減輕。在上述三種結(jié)構(gòu)的同規(guī)格PIC清管閥中,二分體清管閥重量最輕。
c.和三段式結(jié)構(gòu)相比,制造、裝配的工藝性略有下降,但仍優(yōu)于整體式結(jié)構(gòu),適于DN400以下的中、小口徑的清管閥。
③上裝式清管閥
PIC清管閥為典型的上裝式清管閥。結(jié)構(gòu)特點:
a.閥體整體鑄(鍛)制造,其上部設(shè)有一個大閥蓋、球體、密封圈、閥座等閥內(nèi)件均從閥體頂部裝入。
b.閥門在檢修和更換閥座時,不必將整臺PIC清管閥從管線上拆下,僅打開閥蓋,將球體、閥座取出即可,可實現(xiàn)在管線上維修,這是整體清管閥的最突出的優(yōu)點。
c.由于閥體為整體,鑄(鍛)、加工、裝配都有一定困難,和三段式、二分體式相比制造,裝配的工藝性差。
d.由于閥體、閥蓋體積大、重量重,難以制成大口徑規(guī)格,閥體成本較高。
④臥式與立式結(jié)構(gòu)
按清管器進(jìn)出(裝入和取出)清管閥的方向,PIC清管閥總體結(jié)構(gòu)布局上分為臥式和立式兩大類。
a.清管器進(jìn)出口通道軸線與清管閥安裝地平面平行的稱為臥式清管閥。
b.清管器進(jìn)出口通道軸線與清管閥安裝地平面垂直的稱為立式清管閥。
臥式和立式各有特色,主要由使用者習(xí)慣和清管條件決定。通常對于公稱通徑不大于DN200的清管閥可采用立式。此時,快卸閥蓋的操作更方便。但是,當(dāng)清管閥公稱通徑大于DN200時,由于清管器以及快卸閥蓋部件的重量較重,操作位置較高,清管器的裝入和取出都不容易,必須設(shè)計附加機構(gòu),因此對于大口徑的清管推薦采用臥式。
(一)工作原理
PIC清管閥的工作原理是:將清管器置入PIC清管閥的球體內(nèi)腔,通過球體在相互垂直的三通閥體內(nèi),做90o旋轉(zhuǎn)運動.當(dāng)球體通道和管線通道在同一軸線時,清管器在管道內(nèi)的流體壓力作用下,被PIC清管閥發(fā)射。
(1)發(fā)射清管器。
①旋轉(zhuǎn)球體90o→打開放泄球體→排放后關(guān)閉。
②打開封門。
③裝入清管器→關(guān)閉放泄球閥→擰緊封門。
④旋轉(zhuǎn)球體90o→發(fā)射清管器。
(2)接收清管器
①旋轉(zhuǎn)球體90o→打開放泄球體→排放后關(guān)閉。
②打開封門。
③取出清管器。
④擰緊封門→旋轉(zhuǎn)球體90o恢復(fù)輸送。
(3)基本類型
①標(biāo)準(zhǔn)型(PC型)
球體孔徑比連接管道內(nèi)徑約大25%,孔徑的一端設(shè)有允許介質(zhì)通過但能阻止清管器的擋條,在取出和裝入清管器時,流體適時斷流