【摘要】：天然氣長輸管線上,存在油氣化學(xué)腐蝕、第三方干預(yù)以及管道爆裂等多種管道泄漏問題。出現(xiàn)管道泄漏問題,需要快速切斷下游油氣輸送,以免危險事故發(fā)生。本文設(shè)計多功能天然氣緊急截斷閥控制器。闡述多功能天然氣緊急截斷閥控制器工作原理,分析該裝置活塞控制閥門、二位四通連接閥門、手動復(fù)位閥門等主要組成結(jié)構(gòu)功能。研究緊急截斷閥控制器的緊急截斷和快速開啟工作狀態(tài),根據(jù)結(jié)構(gòu)受力和工作原理,建立系統(tǒng)物理—數(shù)學(xué)模型,包含系統(tǒng)緊急截斷和快速開啟工作模型,系統(tǒng)液壓動力學(xué)模型、結(jié)構(gòu)力學(xué)模型,建立系統(tǒng)微分方程和傳遞函數(shù)。通過AMESIM液壓仿真軟件,對該裝置的活塞控制閥門模型、二位四通連接閥門模型、手動復(fù)位閥門模型進行液壓動態(tài)系統(tǒng)仿真,分析控制器閥芯時域動態(tài)響應(yīng)。利用MATLAB軟件進行系統(tǒng)的微分方程解析求解,分析閥芯時域動態(tài)響應(yīng)。對比控制器閥芯的模型仿真和數(shù)值求解結(jié)果是否一致性,為緊急截斷閥控制器可靠性提供了理論支撐。完成了對緊急截斷閥控制器的動態(tài)性能檢測試驗,分析該裝置動態(tài)性能測試結(jié)果,表明緊急截斷閥控制器能夠穩(wěn)準(zhǔn)快地控制緊急截斷閥關(guān)閉工作,為緊急截斷閥控制器可行性奠定了實踐基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TE973
【圖文】：

第二章 天然氣管道緊急截斷閥控制器在輸氣管道內(nèi)長距離運輸過程中，存在油氣化學(xué)腐蝕、第三方干預(yù)以及管道爆裂等管道泄漏安全問題，及時遏制這些泄漏問題是至關(guān)重要的。因此，安裝在長輸管線上的機械式自主坐封天然氣管道緊急截斷閥(以下簡稱“緊急截斷閥”)就是自動保護裝置，設(shè)計緊急截斷閥利用長輸輸氣管道自身油氣氣體壓力，及時預(yù)防管道下游氣體泄漏，控制管道的通斷狀態(tài)，保證油田工作人員人身安全，降低經(jīng)濟損失。2.1 長距離天然氣管道長距離天然氣管道在運輸天然氣過程中，從起始端到最終用戶手中，需要經(jīng)過多個環(huán)節(jié)，長輸管線上各個管站連接方式如圖 2-1。

圖 2-2 天然氣管道緊急截斷閥控制器安裝位置圖急截斷閥控制器結(jié)構(gòu)受力分析控制器最小啟閉扭矩器是采用機械式自主坐封結(jié)構(gòu)。采用機械式自主改變系統(tǒng)力和運動狀態(tài)。質(zhì)量彈簧阻尼結(jié)構(gòu)完成部流體，避免了外接動力源的安全問題。緊急截其他操作不當(dāng)引發(fā)事故問題。過程中，需要根據(jù)整個力學(xué)結(jié)構(gòu)模型，進行結(jié)構(gòu)截斷閥在長輸管線的工作狀態(tài)，液壓流體對緊急在控制器控制緊急截斷閥的閥芯實現(xiàn)啟閉工作狀和動態(tài)力矩 T2組成：12T =T+T總閥閥桿的靜態(tài)力矩 T1由閥芯在圓周方向所受的力

⑹滌瞇�。�?2-2 天然氣管道緊急截斷閥控制器安裝位置圖2.2 天然氣管道緊急截斷閥控制器結(jié)構(gòu)受力分析2.2.1 緊急截斷閥控制器最小啟閉扭矩緊急截斷閥控制器是采用機械式自主坐封結(jié)構(gòu)。采用機械式自主坐封、利用管道內(nèi)部流體氣源壓力差，改變系統(tǒng)力和運動狀態(tài)。質(zhì)量彈簧阻尼結(jié)構(gòu)完成緊急截斷，最大的優(yōu)點在于借用管道內(nèi)部流體，避免了外接動力源的安全問題。緊急截斷閥能夠手動完成二次開啟功能，避免其他操作不當(dāng)引發(fā)事故問題。緊急截斷閥工作過程中，需要根據(jù)整個力學(xué)結(jié)構(gòu)模型，進行結(jié)構(gòu)力學(xué)分析。緊急截斷閥控制器控制緊急截斷閥在長輸管線的工作狀態(tài)，液壓流體對緊急截斷閥的閥芯產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩和軸向力。在控制器控制緊急截斷閥的閥芯實現(xiàn)啟閉工作狀態(tài)時，所需最小扭轉(zhuǎn)力矩由靜態(tài)力矩 T1和動態(tài)力矩 T2組成：12T =T+T總(2-1)天然氣緊急截斷閥閥桿的靜態(tài)力矩 T1由閥芯在圓周方向所受的力 F1決定：211DT =F (2-2)式中：D——天然氣緊急截斷閥閥桿的直徑，m；緊急截斷閥閥芯受到的圓周力 F1為：= tan(α + )1 預(yù)F F(2-3)

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 田曉龍;馬玉琴;李夢潔;馬克詳;;電磁截斷閥應(yīng)用與維護[J];化工管理;2017年35期

2 冶慶國;姜濤;郭戈;馬震;楊麗萍;;靖邊氣田集氣站排污截斷閥作用方式改造探討[J];石油化工應(yīng)用;2016年06期

3 趙毅云;;截斷閥為什么失靈?[J];農(nóng)業(yè)機械;1984年05期

4 劉潯華;;緊急截斷閥檢驗技術(shù)淺析[J];中國鍋爐壓力容器安全;1994年03期

5 侯建鑫;吳自亮;王創(chuàng)道;張志林;;井口電磁截斷閥應(yīng)用與維護[J];河北企業(yè);2015年12期

6 蔣軍;;淺論被忽視的LNG槽車緊急截斷閥隱患[J];科技風(fēng);2009年17期

7 曾亮泉,傅賀平;天然氣進出管道設(shè)置截斷閥的重要性[J];天然氣與石油;2005年01期

8 劉峰,劉志廣,朱坤鋒;西氣東輸工程線路截斷閥設(shè)置與選型[J];石油規(guī)劃設(shè)計;2001年02期

9 張文彬;截斷閥自動研磨與測試裝置[J];工程機械;1996年07期

10 任濤;魏笑迪;高東;駱登茂;王鈞;;氣動緊急截斷閥非關(guān)井狀態(tài)氣缸拆卸技術(shù)應(yīng)用[J];石油化工應(yīng)用;2018年02期

相關(guān)會議論文 前1條

1 劉伯昌;劉世暖;馬雄雄;余瑞;馬琪;;集氣站截斷閥開關(guān)異常分析及處理方法應(yīng)用[A];第十二屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C];2016年

相關(guān)重要報紙文章 前5條

1 張東利;任京線拒馬河兩岸截斷閥安裝動火連頭完成[N];石油管道報;2006年

2 通訊員 武立平;第三代遠程控制截斷閥試驗成功[N];中國石油報;2009年

3 王廣輝;澀寧蘭輸氣管道干線 緊急截斷閥引壓管帶壓開孔封堵模擬試驗成功[N];中國石油報;2004年

4 姜陽;管道截斷閥遠程監(jiān)控系統(tǒng)通過集團公司鑒定[N];石油管道報;2010年

5 北京公司;安全生產(chǎn)的“保護神”[N];石油管道報;2007年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 張敏;天然氣管道緊急截斷閥控制器動態(tài)特性研究[D];西安石油大學(xué);2019年

2 王彪;輸氣管道截斷閥安全關(guān)斷的環(huán)道與仿真實驗研究[D];西南石油大學(xué);2015年

3 晏偉;管輸二氧化碳泄漏放空模擬[D];中國石油大學(xué)（華東）;2013年

本文編號：2758725