天然氣調壓裝置關鍵閥門設計選型與應用技術 陸培文 主編
定 價:89 元
本書基于天然氣調壓裝置對閥門的控制要求和使用要求,結合流體的壓力、流量和溫度等參數(shù),給出了天然氣調壓裝置關鍵閥門的正確設計和選用方法。本書全面闡述了天然氣調壓裝置關鍵閥門的結構、材料、設計計算、試驗與檢驗,并介紹了天然氣調壓裝置關鍵閥門的選型與應用。本書全面采用了國內外現(xiàn)行相關設計標準和數(shù)據(jù),可供天然氣運輸和閥門設計、制造、安裝、使用與維修人員使用,也可為大專院校相關專業(yè)師生提供參考。
針對性強:專注于天然氣調壓裝置中的關鍵閥門,滿足特定領域的技術需求。全面系統(tǒng):涵蓋閥門的結構、材料、設計計算、試驗與檢驗、選型與應用等方面,提供一站式解決方案。實用性強:結合實際應用場景,提供詳細的計算公式、圖表和數(shù)據(jù),方便讀者理解和應用。標準規(guī)范:嚴格遵守國內外相關設計標準,保證技術內容的準確性和可靠性。數(shù)據(jù)詳實:提供豐富的數(shù)據(jù)資料,方便讀者查閱和參考。適用范圍廣:適用于天然氣運輸和閥門設計、制造、安裝、使用與維修人員,以及大專院校相關專業(yè)師生。
前言天然氣調壓裝置關鍵閥門在天然氣管道輸送系統(tǒng)中被廣泛應用于控制流體的壓力、流量。由于流體的壓力、流量、溫度和物理化學性質的不同,對流體調壓裝置的控制要求和使用要求也不同,所以調壓裝置的閥門種類也不同。因此,正確地設計和選用調壓裝置關鍵閥門,是實現(xiàn)調壓裝置關鍵閥門的調節(jié)性能、密封性能、動作性能和流通能力的關鍵所在。對于大多數(shù)調壓裝置關鍵閥門來說,調節(jié)閥的性能(基本誤差、回差、死區(qū)、始終點偏差、額定行程偏差、固有流量特性、泄漏量等)是首要問題。自力式調節(jié)閥(監(jiān)控調壓閥)是當控制指揮器(導閥)將調壓閥的出口壓力給定后,還能夠在用氣量發(fā)生變化時,使調壓閥的出口壓力波動穩(wěn)定在5%以內;安全切斷閥是當下游信號采集點處的壓力超出彈簧所設定的范圍后,采集點處的壓力信號反饋給指揮器(導閥),使閥門快速關閉,從而切斷氣體向下游的輸送,保護下游設備及管道的安全。如果密封性差或密封壽命低、動作不可靠,則會造成天然氣的外漏或內漏,從而產生環(huán)境污染和經濟損失,甚至造成人身傷亡。因此,對于高、中壓氣體調壓裝置關鍵閥門的設計和制造來說,安全可靠是非常重要的。本書就是從天然氣調壓裝置關鍵閥門安全切斷閥、自力式調節(jié)閥(監(jiān)控調壓閥)、軸流式調節(jié)閥(工作調壓閥)的設計入手,重點介紹天然氣調壓裝置關鍵閥門的組成及分類、安全切斷閥的設計和選用、自力式調節(jié)閥的設計和選用、軸流式調節(jié)閥的設計和選用,如調壓裝置關鍵閥門的最小壁厚計算、密封比壓的計算、緊固件的計算、彈簧和膜片的計算、調節(jié)閥計算的理論基礎、流量系數(shù)的計算、調節(jié)閥的可調比、調節(jié)閥的固有流量特性、調節(jié)閥的公稱尺寸、調節(jié)閥殼體和內件材料、調節(jié)閥的噪聲、調壓裝置關鍵閥門的檢驗、壓力試驗和性能檢驗,以及調壓裝置關鍵閥門的選型與應用技術等。本書在編寫過程中注重標準的應用,貫徹GB/T 4213、GB/T 17213(所有部分)、GB/T 26640、GB/T 26481、GB 27790、CJ/T 335、JB/T 13885、ASME B16.34、API 6D、EN 334、EN 14382等標準。本書在編寫過程中盡量考慮天然氣調壓裝置關鍵閥門用戶的需求,把可能用到的各種數(shù)據(jù)資料盡量提供清楚,正文中無法提供的,在相關的技術標準或設計手冊中給予補充,力求全面。本書在編寫過程中,得到單位的領導及同志的指導和幫助。為本書提供技術資料和協(xié)助出版工作的有:博思特能源裝備(天津)股份有限公司、天津貝特爾流體控制閥門有限公司、中國石油西氣東輸管道公司。由于編著者水平有限,錯誤和不妥之處在所難免,真誠地希望廣大讀者批評指正。編著者
陸培文,原北京閥門研究所所長、總工程師。長期從事閥門的研究、開發(fā)、設計、生產、標準制定等工作。主編過《實用閥門設計手冊》(機工社)、《閥門制造工藝入門與精通》(機工社)、《國內外閥門新結構》(標準出版社)等。
前言第1章天然氣調壓裝置關鍵閥門綜述11.1現(xiàn)代工業(yè)對天然氣調壓裝置關鍵閥門的要求11.2天然氣調壓裝置關鍵閥門的歷史和現(xiàn)狀41.2.1天然氣調壓裝置關鍵閥門的發(fā)展歷史41.2.2我國天然氣調壓裝置關鍵閥門的現(xiàn)狀51.3天然氣調壓裝置關鍵閥門的發(fā)展趨勢61.3.1天然氣調壓裝置關鍵閥門應用中存在的問題61.3.2天然氣調壓裝置關鍵閥門的發(fā)展方向7第2章天然氣調壓裝置關鍵閥門的結構122.1安全切斷閥122.1.1工作原理122.1.2安全切斷閥的結構132.2監(jiān)控調壓閥(自力式調節(jié)閥)192.2.1工作原理192.2.2監(jiān)控調壓閥(自力式調節(jié)閥)的結構202.3工作調壓閥(軸流式調節(jié)閥)242.3.1工作調壓閥(軸流式調節(jié)閥)技術特點242.3.2工作調壓閥(軸流式調節(jié)閥)的結構25第3章天然氣調壓裝置關鍵閥門的材料273.1選擇原則273.2殼體材料283.2.1安全切斷閥283.2.2監(jiān)控調壓閥(自力式調節(jié)閥)323.2.3工作調壓閥(軸流式調節(jié)閥)403.3內件材料403.3.1密封面材料(閥門啟閉件密封面)403.3.2閥桿和推桿的材料453.3.3焊接材料463.4緊固件材料513.4.1緊固件的選用原則513.4.2常用緊固件材料513.4.3關于天然氣調壓裝置關鍵閥門中法蘭緊固件選材的說明563.4.4ASTM A193/A193M2023《高溫和高壓設備用合金鋼和不銹鋼螺栓材料》簡介563.4.5ASTM A194/A194M2023《高溫和高壓設備用碳素鋼與合金鋼螺母》簡介583.4.6ASTM A320/A320M2022a《低溫用合金鋼、不銹鋼螺栓材料》簡介613.5彈簧材料633.5.1牌號及化學成分633.5.2力學性能643.6膜片材料643.6.1橡膠材料物理機械性能643.6.2調壓閥橡膠件的使用壽命653.7墊片653.7.1非金屬墊片663.7.2半金屬墊片663.7.3金屬墊片713.8填料、O形圈、平衡密封圈733.8.1填料733.8.2O形圈763.8.3平衡密封圈78第4章天然氣調壓裝置關鍵閥門設計計算804.1安全切斷閥設計計算804.1.1翻板式安全切斷閥的設計計算804.1.2軸流式安全切斷閥的設計計算1314.2監(jiān)控調壓閥(自力式調節(jié)閥)的設計計算1404.2.1閥體最小壁厚計算1404.2.2套筒式閥瓣厚度計算1424.2.3主膜片厚度計算1424.2.4閥座密封比壓計算1434.2.5主閥壓縮彈簧計算1454.2.6前閥體和中閥體連接螺釘有效面積計算1454.2.7中閥體和后閥體連接螺釘有效面積計算1464.2.8指揮器(導閥)固定座殼體厚度計算1464.2.9指揮器(導閥)膜片計算1474.2.10指揮器(導閥)連接螺釘有效面積計算1474.2.11控制指揮器(導閥)調節(jié)彈簧計算1474.2.12前置指揮器(導閥)調節(jié)彈簧計算1474.2.13監(jiān)控調壓閥閥體中法蘭的計算1474.2.14可壓縮流體流量系數(shù)計算1624.3工作調壓閥(軸流式調節(jié)閥)的設計計算1634.3.1調節(jié)閥流通能力計算1634.3.2調節(jié)閥的固有流量特性1814.3.3調節(jié)閥的節(jié)流原理和流量系數(shù)1864.3.4調節(jié)閥壓力恢復和壓力恢復系數(shù)1894.3.5調節(jié)閥阻塞流對計算的影響1904.3.6調節(jié)閥殼體最小壁厚計算1914.3.7調節(jié)閥閥桿的強度核算1914.3.8調節(jié)閥推桿的強度核算1914.3.9軸流式調節(jié)閥斜齒條傳動的強度計算1914.3.10密封面上總作用力及計算比壓1924.3.11調節(jié)閥的固有可調比1924.3.12調節(jié)閥的開度計算1954.3.13層流、湍流及雷諾數(shù)2004.3.14空氣動力流經調節(jié)閥產生噪聲的預測方法206第5章天然氣調壓裝置關鍵閥門的試驗與檢驗2195.1天然氣調壓裝置關鍵閥門的檢查和試驗項目2195.1.1安全切斷閥的檢查和試驗項目2195.1.2監(jiān)控調壓閥(自力式調節(jié)閥)的檢查和試驗項目2195.1.3工作調壓閥(軸流式調節(jié)閥)的檢查和試驗項目2195.2調壓裝置關鍵閥門的檢查2215.2.1外觀檢查2215.2.2尺寸檢查2215.2.3材料檢查2235.3調壓裝置關鍵閥門的壓力試驗2255.3.1殼體的壓力試驗2255.3.2密封試驗2265.4調壓裝置關鍵閥門的性能試驗2385.4.1安全切斷閥的性能試驗2385.4.2監(jiān)控調壓閥(自力式調節(jié)閥)性能試驗2425.4.3工作調壓閥(軸流式調節(jié)閥)性能試驗2545.5調壓裝置關鍵閥門的其他試驗2675.5.1調壓裝置關鍵閥門的抗靜電試驗2675.5.2調壓裝置關鍵閥門的火災型式試驗2685.5.3調壓裝置關鍵閥門的逸散性試驗2685.5.4調壓裝置關鍵閥門的壽命試驗2685.6調壓裝置關鍵閥門產品抽樣和等級評定2705.6.1調壓裝置關鍵閥門產品抽樣方法2705.6.2調壓裝置關鍵閥門等級評定方法270第6章天然氣調壓裝置關鍵閥門的選型與應用2726.1天然氣調壓裝置簡介2726.2天然氣調壓裝置關鍵閥門2726.2.1安全切斷閥2726.2.2監(jiān)控調壓閥(自力式調節(jié)閥)2776.2.3工作調壓閥(軸流式調節(jié)閥)2796.3天然氣調壓裝置關鍵閥門的選擇2816.3.1工作調壓閥(軸流式調節(jié)閥)2816.3.2安全切斷閥的選擇2906.3.3監(jiān)控調壓閥(自力式調節(jié)閥)的選擇2906.4天然氣調壓裝置關鍵閥門壓力取樣點的安裝位置和取樣點的管路尺寸2916.5調壓殼外觀圖291參考文獻292