介紹了長輸管線的排污與放空在管線工程中的作用和實際應(yīng)用效果，分析了管線閥門排污與放空在實際工程中的必要性及排污與放空對活塞效應(yīng)閥座的影響，提出了管線閥門活塞效應(yīng)閥座的設(shè)計必須與排污、放空有效結(jié)合，管線閥門才能實現(xiàn)雙截斷與泄放的功能。

1、概述

　　隨著管道工程的建設(shè)和發(fā)展，推動了管線閥門的發(fā)展和進(jìn)步。由于長輸管線自身的一些特殊性，對管線閥門在設(shè)計、制造、檢測等方面提出了一些不同于一般工業(yè)用戶的技術(shù)要求。當(dāng)前，在閥門的設(shè)計制造方面，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.13house.cn/)發(fā)現(xiàn)很多單位對長輸管道工程的特殊性認(rèn)識不夠，產(chǎn)品設(shè)計、技術(shù)管理工作經(jīng)驗和經(jīng)歷不足，對管線閥門的相關(guān)要求了解不夠深入，不理解工況系統(tǒng)對管線閥門提出的技術(shù)要求，特別是對排污、放空及注脂等閥門附件提出的要求，仍按為一般工業(yè)用戶技術(shù)要求的設(shè)計理念來設(shè)計制造管線閥門，造成了管線閥門在運行中存在許多難以解決的質(zhì)量問題，最終不得不更換閥門。

2、對比分析

2.1、長輸管線排污及放空

　　為了保證長輸管線安全和可靠運行，管線設(shè)計者每隔一段距離，正常情況為20 ～ 70km 設(shè)置一個線路截斷閥( 圖1) 。

　　線路截斷閥、旁通閥和排污放空閥組成了線路截斷閥室。每條長輸管線都有n 個閥室。排污放空管線的口徑一般為干線的1 /4 ～ 1 /3。管線上設(shè)置的排污與放空的主要作用為①管線分段試壓時，排水及排氣。②管線投產(chǎn)前，清管、吹掃和置換時排污及排氣。③投運后，事故狀態(tài)下，需搶修時對管線排污放空。

　　管線投運后，正常情況下，排污放空閥處于關(guān)閉狀態(tài)。排污放空閥的動作概率極低，只有在事故狀態(tài)下，需搶修時才會動作。

1. 線路截斷閥2. 旁通閥3. 排污放空閥

圖1 管線系統(tǒng)布置

　　如果管線上的線路截斷閥沒有排污放空設(shè)計，或者排污放空設(shè)計不合理。如B 斷管線出現(xiàn)事故需搶修( 圖2) ，為保證施工安全，按施工規(guī)范必須放空A 段管線、C 段管線，并使A 段線、C 段管線的排污放空一直處于全開狀態(tài)。這樣放空管線為A +B + C 段。管線口徑越大，放空的成本越高，對環(huán)境的影響也越大，有時法規(guī)會不允許這樣做。

圖2 管線的排污與放空

2.2、管線閥門排污及放空

　　為了保證搶修施工的安全，減少對環(huán)境的影響，降低放空代價，線路截斷閥上的排污放空顯得尤為重要。因此，線路截斷閥必須嚴(yán)格按API 6D 規(guī)范要求設(shè)計排污放空，其每個閥座均能承受全壓差( 圖3) 。

圖3 管線閥門的排污與放空

　　使用符合API 6D 規(guī)范要求的線路截斷閥，在B段管線出現(xiàn)事故時( 圖4) ，關(guān)閉管線上的n + 1、n +2 線路截斷閥，打開線路截斷閥上的排污與放空，就可隔離A 段管線、C 段管線的介質(zhì)，僅放空B 段管線的介質(zhì)，就可安全施工。

圖4 通過管線閥門的排污與放空隔離上下游介質(zhì)

　　API 6D 是關(guān)于長輸管線閥門的一個重要規(guī)范，它主要規(guī)定了管線上使用的球閥、閘閥、旋塞閥、止回閥在設(shè)計、制造、試驗等方面的要求。API 6D 規(guī)范對具有DBB 功能的閥門提出了排污、放空的要求，并對排污口、放空口的尺寸作出了規(guī)定。球閥、閘閥可以設(shè)計成雙閥座的閥門，實現(xiàn)DBB 功能，API 6D 規(guī)范對排污放空提出的要求，實際上是對規(guī)范中的球閥和閘閥提出要求。管線設(shè)計者常把管線球閥和閘閥選作線路截斷閥，利用線路截斷閥的排污放空來隔絕上、下游介質(zhì)，在搶修時代替管線上的排污放空( 圖4) 。線路截斷閥的排污與放空口徑較小。管線投運后，會定期手動動作，來檢查閥座的密封性，并排空閥腔內(nèi)污物。

　　線路截斷閥的排污放空主要功能為①閥門出廠試驗時，驗證閥座的密封性。②管線投產(chǎn)前，排空閥腔內(nèi)污物。③投運時，在線檢查閥座的密封性。④搶修時，代替管線上的排污與放空。

5、結(jié)語

　　管線上的排污與放空是長輸管線工藝系統(tǒng)的功能要求之一，其功能可通過管線上設(shè)置的排污放空閥實現(xiàn)，也可通過符合API 6D 規(guī)范要求的管線閥門實現(xiàn)。通過前者實現(xiàn)時，放空量較大，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失及對環(huán)境的影響均較大。通過后者實現(xiàn)時，可隔離上、下游介質(zhì)，在搶修時可代替管線上的排污放空，減少介質(zhì)的排空量，降低排空對環(huán)境的影響。通過管線閥門實現(xiàn)管線的排污與放空，管線閥門必須具備DBB 功能，而管線閥門的DBB 功能是由活塞效應(yīng)閥座與閥門上的排污、放空共同作用完成的。要實現(xiàn)管線閥門的DBB 功能，關(guān)鍵是閥座前后壓差△P 的建立。為達(dá)到此目的，除了合理設(shè)計活塞效應(yīng)閥座的結(jié)構(gòu)尺寸，另一個關(guān)鍵的因素是按照API 6D 規(guī)范的規(guī)定合理設(shè)計管線閥門的排污與放空。