四通阀在原油流量计标定中的分析与改进

　　1　概述

　　四通阀是用于对长输原油管道流量计标准体积管进行标定的阀门,压力等级为ANSI 600磅级。标准双向体积管是一种容积标准器,它是标定流量计是否准确的重要仪表器具。四通阀是双向体积管的一个关键部件,它在双向体积管中起到了实现介质流向切换(起到正行程和逆行程校验作用)以及密封和自身检漏。它能否准确灵活,直接影响到原油流量计量的准确和生产设备的运行安全。

　　2　结构与工作原理

　　四通阀(图1)由阀体组件和执行机构2部分组成。阀体组件由阀体、阀瓣、提升杆、阀盖、阀腔、阀塞和密封条组成。电动执行机构(图2)由手轮、切换手柄、电子行程控制器、智能控制系统、电气箱罩、力矩传感器、箱体、输出轴、蜗杆轴、接线盒和电机组成。

　　四通阀是通过控制双向体积管内液体的流向来实现对流量计的标定。在双向体积管内有一橡胶制成的置换球,用以实现在紧凑环形管网中流动液体的转向,它起到对液体隔离作用(图3)。由于四通阀的阀腔是圆筒状,当双向体积管内的置换球在液流的推动下触发正行程检测开关A、B时,四通阀通过提升杆带动阀瓣使阀瓣旋转90°,实现了四通阀的转向工作,此时置换球为静止位置状态。当四通阀再次通过提升杆提动,阀瓣再次旋转90°时,液流在管内液体压力的作用下,经四通阀另一端流道流过,使置换球发生转向,当置换球再次触发B、A检测开关时完成了反向行程。通过这一标准容积的往返行程,以测定标准管段的容积之和。

　　3　性能特点

　　四通阀在原油流量计体积管标定过程中性能稳定,便于维修,操作方便,适于各种工况。

　　①具有较好的密封性,它采用密封件嵌套在阀筒内,并且阀门的阀瓣开启是对着阀的进出口垂直移动,确保了标定工作的准确性。

　　②阀座部件采用楔形槽与旋塞相连的方法,可在阀顶部或底部进行检修和维护,避免了从管线中拆除维修,减少了工作量并缩短了维修时间。

　　③具有多种操作机构,可实现手动、电动或液动执行机构快速而简便地操作阀门。为了能够保证使用时的安全,在阀内安装有自锁装置,防止因阀的错误动作,造成在标定过程中的损失。

　　④四通阀配有液动执行机构,整个执行机构安装在一个防爆盒中,因此它可适用于恶劣的工作环境和具有较高的抗震动性。

　　⑤采用了通过UL防爆等级的电动设备,可实现低流率切断形状和断/自动压力开关。

　　⑥采用压力表方法检验阀的严密性,在检验过程中每一次阀位固定后,压力表都会自动地显示其密封状况,确保了标定的准确性。