陈月兰

输油管道控制阀门设计与实现

陈月兰

（中石化洛阳工程有限公司仪电室，河南洛阳 471000）

在社会不断发展的过程中，人们对油气的需求也有很大的提升，但是对于这种不可再生能源，要想保证在人们日常生活中得到广泛应用，就需要高度重视油气储运，只有这样才能够从根本上实现我国油气行业的高速发展。在油气运输的过程中，需要使用相应的管道，但是在利用管道运输的时候，还经常发生油气运输过多的现象，针对此种现象需要对油气管道进行控制阀门设计，保证油气在运输的时候能够更加合理。

输油管道；控制阀门；设计

对于整个输油管道来说，阀门对控制整个管道内部油气流量起到非常重要的作用。除此之外，在使用控制阀门的时候还能够有效改变介质的流动方向，借以提升输油管道的应用。另外，控制阀门在油气运输的过程中，还承担油气运输的开启、关闭和压力调节等功能，因此这就需要对油气管道中的控制阀门高度重视［1］。在对控制阀门进行深入研究中还发现，其在使用过程中还经常会受到温度和油料性质的影响，因此要想保证输油管道中控制阀门的设计和应用能够更好的进行，就需要对其自身涉及的各项因素进行全面考虑。

1　阀门外壁材料

要想保证输油管道中的控制阀门在油气运输过程中发挥自身最大的作用，就要对其自身阀门外壁的结构和制造材料进行全面研究，借以保证油气运输更好的进行。在对阀门外壁材料进行选取的时候需要从四个方面进行考虑，在这里笔者针对阀门外壁材料选取过程中涉及的四个方面进行详细的论述。

第一，要想保证阀门在整个输油管道中发挥自身最大的作用，还需要对其自身的导热性进行全面考虑，其根本原因在于整个阀门材料的导热性对阀门的正常使用还会产生一些影响。在对阀门进行制作的过程中需要通过焊接、铸造和热处理这几个工序，在这个过程中就需要对整个阀门的导热性高度重视，借以减少阀门在使用过程中发生开裂的现象［2］。

第二，总的来说油气在运输的过程中，经常会发生输油管内部压强大于外部压强的现象，这种情况就很有可能导致输油管发生膨胀。因此在对输油管内部阀门进行设计的时候还需要对其自身涉及的膨胀系数有一个全面的了解，使其在管道发生膨胀的时候进行有效控制，这样对于提升整个输油管道的安全性起到非常重要的作用［3］。

第三，在对输油管道进行深入研究的过程中，还经常会因为输油管道内部物质自身特性，造成输油管道发生腐蚀，这就需要在对阀门外壁材料选取的时候对其自身的抗腐蚀性也进行全面考虑，尽量选取抗腐蚀性符合相应要求的外壁材料，这样对于保证输油管道和相应阀门的使用寿命起到不可忽视的作用。

第四，在进行输油管道内部控制阀门制造的过程中，其制造过程和顺序对整个阀门的质量都有一定影响，因此在进行阀门制造的时候还需要对其自身工艺性能进行全面考虑，这样对于保证阀门自身质量起到非常重要的作用。在这里涉及的工艺性能主要包括四个方面，即铸造性能、流动性、收缩性和偏析。在进行阀门设计的时候还要保证这四个方面能够符合相应数据和规定，这样不仅仅能够提升阀门自身性能特点，对于促使输油的顺利进行也起到非常重要的作用。

2　输油阀门受力分析

阀门的可靠性和安全性对整个油料运输过程中均起到至关重要的作用，因此在设计阀门的过程中，必须充分考虑到传输过程中压力的动态变化、甚至包括输油管道承受到一定的挤压、变形和震动后对控制阀门的影响。为了实现这一目标，在阀门设计过程中需要将阀门材质、外壳厚度以及受力情况做综合地分析，才能得出最终的设计方案。

前面也清楚说明输油管道阀门自身主要作用，就是对管道内部油气流量进行有效的控制，因此在这个过程中就需要对整个输油管道内部的阀门受力控制进行有效的分析，这样对于提升输油管道内部阀门的应用范围起到非常重要的作用。目前在进行输油管道内部阀门受力分析过程中采取的技术手段主要是三强度理论，这种理论在实施的过程中需要对输油管内部相应因素进行数据分析，保证其能够全面符合社会发展需求［4］。

另外在这个过程中还需要对筒体失效的原因进行深入研究，研究中发现筒体失效的原因主要有三个方面，在这里笔者就根据这三个方面进行全面论述。第一，在控制阀门发生弹性失效的情况下，其筒体内部所承受的压力超过规定的屈服极限，在这个过程中就会导致整个筒体自身弹性失效。第二，当阀内外材料在长时间使用过程中发生变形的情况时，就会导致整个筒体自身失去原有的作用，因此在发生这种情况的时候就需要对阀门内外材料进行全面更换，保证阀门在整个输油管道中发挥自身最大的作用。第三，筒壁在使用的过程中也会因为资源条件和外界原因发生爆破的现象，在发生这种现象的时候会导致阀门内部相应韧性材料出现硬化，一旦出现阀门材料硬化势必影响整个筒体的正常使用。

3　结束语

在阀体内部的两法兰连接处存在最大应力和最大应变。出现最大应力的原因是由于在模型制作时，将两法兰面粘结在一起，使在该处形状变化最为剧烈、同时内壁存在着图一组合应变云图尖角的原因所形成。根据分析，阀体在正常运行条件的应力均小于对应的极限应力值，并有一定的安全裕度，说明阀体的结构强度安全，能满足设计要求。

［1］ 张清明.高温阀门的设计与计算［J］.通用机械，2008，（2）.

［2］ 戴宁生，陆文龙，周桂生.三维CAD技术的推广与应用［J］.机械制造与自动化，2007，（6）.

［3］ 鲍晓兵.船闸闸阀门液压启闭系统［J］.液压气动与密封，2007，（6）.

［4］ 杨志峰，雷玉勇，熊佳，等.基于VB的工业阀门应用程序设计［J］.机械设计与制造.2007，（12）.

Design and Implementation of Oil Pipeline Control Valves

Chen Yue-lan

In the process of the present society of constant development，the demand for oil and gas has greatly improved，but for a non-renewable energy sources，in order to ensure that are widely used in people's daily lives，we need oil and gas storage and transportation play attention，the only way to achieve high-speed development of China's oil and gas industry from a fundamental point of view.In the process of oil and gas transportation，the need to take appropriate pipeline，but in the use of pipeline transportation time，but also often too much oil and gas transport phenomena，for this we need oil and gas pipeline control valves are designed to ensure the transport of oil and gas in when to be more reasonable.

oil pipeline；control valve

TH134

A

1003-6490（2016）06-0016-02

2016-06-01

陈月兰（1964—），女，甘肃兰州人，工程师，主要从事油库、输油管道自控设计工作。