1. Áttekintés
A kőolajiparban a szelepek az egyik kulcsfontosságú berendezés, amelyet a kőolaj-folyadékok áramlásának szabályozására és szabályozására használnak. A kőolaj-folyadék jellemzői azonban jelentős hatással vannak a szelepek eltömődési és szivárgási teljesítményére. Az olaj összetett természete miatt a szelepek gyakran szembesülnek a szivárgás és az eltömődés kihívásával a tényleges működés során. Ezért nagy jelentőséggel bír a kőolajfolyadék szelepek működési mechanizmusára gyakorolt hatásának mélyreható tanulmányozása a szelepek megbízhatóságának és biztonságának javítása érdekében.
A szelep 1.1 funkciói
A szelep fő funkciója a csőben lévő folyadék áramlásának és nyomásának szabályozása a szelep nyitásával vagy zárásával. Vegyük például a Gate valvet, ez egy egyenes átmenő szelep, más néven késes tolózár, mert a kapuja hasonló a nevezett pengéhez. A tolózár a szelepben lévő tolózár megemelésével vagy megnyomásával szabályozza a folyadék áramlását. Amikor a kapu teljesen fel van emelve, a folyadék akadálytalanul áthaladhat a szelepen; amikor a kapu teljesen be van nyomva, a szelep teljesen zárva van, megakadályozva a folyadék áthaladását. A kapu helyzetének beállításával a folyadékot részben vagy teljesen le lehet vágni; a tolózár a csőben lévő nyomás szabályozására is használható. Ahogy a folyadék áthalad a kapun, sebessége csökken, ami növeli a nyomást a csőben. A kapu részleges megemelésével vagy zárásával a folyadék áramlási sebessége állítható, így befolyásolva a csőben lévő nyomást, hatékonyan meg lehet akadályozni a folyadék szivárgását. Mivel a kapu és a nagyobbak üléke közötti súrlódás, a tolózárak általában alkalmasak nagyobb üzemi erők szükségességére. Összefoglalva, a tolózárakat széles körben használják az ipari termelésben és a csőrendszerekben, mint gyakori típusú szelepeket, tolózárszerkezeteket, amint az 1. ábrán látható.
1.2 kőolajfolyadékok jellemzői és hatásaik a szelepekre
A petróleum egy összetett folyadék, számos tulajdonsággal, amelyek közvetlen hatással vannak a szelepek működésére és teljesítményére. Először is, a kőolaj-folyadékok nagy viszkozitásúak. A viszkozitás a kőolajfolyadék viszkozitásának mértéke, azaz a folyadékban lévő molekulák közötti kölcsönhatás. Az olajfolyadék nagy viszkozitása a szelepen keresztül nagyobb ellenállást eredményez, növeli a szelep működési erejét, és befolyásolja a szelep nyitási és zárási sebességét. Ezért a szelepek kiválasztásánál figyelembe kell venni az olajfolyadék viszkozitását, meg kell választani a megfelelő szeleptípust és anyagot, hogy megfeleljen a folyadékáramlási követelményeknek. Másodszor, a kőolajfolyadék bizonyos fokú korrózióval rendelkezik. A kőolaj ként, savakat és más korrozív anyagokat tartalmaz, amelyek korrodálhatják a szelepanyagokat, és szelepkárosodást és szivárgást okozhatnak. Ezért a kőolaj-folyadékok feldolgozása és szállítása során korrózióálló szelepanyagokat kell választani, például rozsdamentes acélt, ötvözött acélt, hogy biztosítsák a szelep megbízhatóságát és élettartamát.
2 A szelep eltömődési teljesítményének tanulmányozása
2.1 A szelep eltömődésének meghatározása és oka
2.1.1 szelep eltömődés szelep osztályozása
Az eltömődésről akkor beszélünk, ha a szelepen belüli vagy körülötte lévő járat elzáródik, olyan állapot, amikor a folyadék nem tud áthaladni a szelepen, vagy az áramlás erősen korlátozott. A szelep eltömődése befolyásolhatja a folyadékrendszer normál működését, és számos problémát okozhat. A szelep elakadásának számos oka lehet:
(1) egyes folyadékokban felhalmozódott szilárd részecskék lesznek szilárd részecskék, például üledék, szennyeződések, korróziós részecskék. Ezek a részecskék felhalmozódhatnak az áramlási járatban vagy annak közelében, amikor a folyadék áthalad a szelepen, eltömődést okozva. Különösen egyes kis pórusú szelepalkatrészek esetében a részecskék hajlamosak felhalmozódni és elzárni az áramlási csatornát.
(2) Egyes folyadékok alacsonyabb hőmérsékleten megszilárdulnak és kristályosodnak, és szilárd anyagokat, például zsírt és kolloidot képeznek. Amikor ezek az anyagok belépnek a szelepbe, megszilárdulhatnak a hőmérséklet-változások vagy más tényezők hatására, ami a szelep elakadását okozhatja [8] . Ez a helyzet az alacsony hőmérsékletű, magas viszkozitású folyékony közegben gyakoribb.
(3) amikor a szelep belsejében lévő anyag reakcióba lép a folyadékkal, korróziós termékek, például rozsda és keményfém keletkezhetnek. Ezek a korróziós termékek felhalmozódhatnak a szelep belsejében, elzárva az áramlási járatot, és a szelep eltömődését okozhatják.
2.1.2. A kőolaj-folyadékok hatásmechanizmusa a szelepre
Eltömődés A kőolajfolyadékok szelepeltömődésre gyakorolt hatását jellemzőik és összetételük határozza meg. A kőolajfolyadékok általában szilárd részecskéket, korrozív anyagokat és nagy viszkozitást tartalmaznak. Először is, a kőolajfolyadékokban lévő szilárd részecskék nagy szerepet játszanak a szelep eltömődésében. Ezek a részecskék származhatnak a homokban lévő nyersolajból, üledékből, szennyeződésekből stb., az üledék- vagy rozsdarészecskék szállítása során is keletkezhetnek. Amikor a folyadék áthalad a szelepen, ezek a részecskék felhalmozódhatnak az áramlási járatban és a szelep tömítőfelületében, fokozatosan eltömődést képezve. Különösen a szelepalkatrészek egyes kis pórusaiban a részecskék könnyen felhalmozódhatnak, és dugót képezhetnek. Másodszor, a kőolajfolyadékokban lévő korrozív anyagok a szelepek eltömődését is okozhatják. A kőolaj tartalmazhat bizonyos mennyiségű ként, savas anyagokat és egyéb kémiai komponenseket, ezek az anyagok és a szelepanyagok reakcióba lépnek a korróziós termékekkel. Ezek a korróziós termékek felhalmozódhatnak a belső szelepvezetőben, a tömítőfelületben és az ülésben, ami a szelep fokozatos eltömődését okozza. Különösen alacsony folyadékáramlási sebesség esetén a korróziós termékek nagyobb valószínűséggel halmozódnak fel és dugót képeznek. Végül a kőolajfolyadékok magas viszkozitása is befolyásolhatja a szelep eltömődését. Az olajfolyadék magas viszkozitása a szelepen keresztül nagyobb ellenállást eredményez, növeli a szelep működési erejét, és eltömődéshez vezethet.
3 szelep szivárgási teljesítmény kutatás
3.1 A szelep szivárgásának meghatározása és okainak elemzése
3.1.1 szelep szivárgó szelep osztályozása
A szivárgás az a jelenség, amikor a szelep zárt állapotban van, a folyadék a szelep tömítőfelülete közötti résen keresztül még kijuthat vagy behatolhat. A szelep szivárgását általában a következő kategóriákba sorolják.
(1) belső szivárgás, a szelep zárt állapotára utal, a szelep nagynyomású oldaláról a jelenség alacsony nyomású oldalára történő áramlásra. A belső szivárgás oka lehet a hibák, a tömítőfelületek közötti kopás vagy sérülés, vagy a tömítőanyagok elöregedése, korrózió és egyéb okok.
(2) külső szivárgás, a szelep zárt állapotára utal, a külső közeg a szelep tömítőfelületén keresztül a szelep belső jelenségére. A külső szivárgás oka lehet a tömítőfelületek közötti hibák, kopás vagy sérülés, vagy a szártömítés problémája és egyéb okok.
(3) a szivárgáson keresztül a zárt szelepre utal, a folyadék nem csak a szelep nagynyomású oldaláról, hanem a szelep alacsony nyomású oldaláról is távozhat a jelenségbe. Az átszivárgás oka lehet a szelep tömítőfelülete a kilazulás, kopás vagy sérülés között, vagy a szelepszár és a szelepház tömítése az általa okozott problémák között.
3.1.2 a kőolajfolyadékok szelepre gyakorolt hatásának mechanizmusa
A szivárgó petróleum egy összetett folyadék, amelynek általában bizonyos nyomása van a csővezetékben, és a nagynyomású petróleum nagyobb nyomást gyakorolhat a szelep tömítőfelületére, növelve a szivárgás lehetőségét. Különösen, ha a szelep zárva van, az olaj tehetetlensége miatt az olaj megütheti a szelep tömítőfelületét, ami átmeneti szivárgást okozhat; Az olaj szállítási folyamatában a hőmérséklet befolyásolhatja, a hőmérséklet-változások a szelep anyagának kitágulásához vagy összehúzódásához vezethetnek, ami befolyásolja a tömítési teljesítményt. A hőmérséklet emelkedésével a szelep tömítőfelületén lévő anyag kitágulhat, ami nagyobb réshez vezethet, növelve a szivárgás lehetőségét; az olaj tartalmazhat korrozív közeget vagy szilárd részecskéket, a hosszú távú érintkezés a szelep tömítőfelületének korrózióját vagy erózióját eredményezheti, ami csökkenti a szelep tömítési teljesítményét. A korrózió és az erózió miatt a tömítőfelület nem sima, ami növeli a szivárgás lehetőségét.
3.2 szelep szivárgási teljesítmény vizsgálata
A szelep szivárgási teljesítményének vizsgálata elsősorban a következő módszereket tartalmazza.
(1) statikus tömítésteszt A statikus tömítési teszt bizonyos nyomást kell kifejteni a szelepre, hogy észlelje a szelepet a szivárgás zárt állapotában. Az általános vizsgálati módszerek közé tartozik a légtömörség és a folyadéktömörség vizsgálata. Az értékelési kritériumok általában a szivárgás mértékén, a szivárgás mértékén vagy a szivárgási szintek osztályozásán alapulnak.
(2) Nyomatékteszt A nyomatéktesztet a szelep tömítési teljesítményének értékelésére használják a szelep zárásához szükséges nyomaték mérésével. A nagyobb nyomaték általában jobb tömítési teljesítményt jelent.
(3) A nyomástartási teszt a nyomástartási teszt elsősorban a szelep szivárgását vizsgálja bizonyos nyomás alatt, és értékeli, hogy a szelep képes-e stabilan tartani a nyomást egy bizonyos időn belül.
(4) a ciklusteszt ciklus tesztje a szelep szivárgásának tesztelése többszöri nyitás és zárás után, amely hosszú használat után értékelheti a szelep tömítési teljesítményét.
