石油设备安全阀在线检测系统的设计与开发刘强

石油设备安全阀在线检测系统的设计与开发刘强

中海石油技术检测有限公司天津300000

摘要:近年来,我国的科学技术有了很大进展,并在各个行业中得到了广泛的应用,石油行业也不例外。随着我国的石油生产规模逐渐扩大,相关的石油设备也越来越先进,其中,石油设备安全阀在线检测系统作为一种能够保障石油生产安全稳定的保障系统,其重要性越来越引起人们的重视。基于此,本文从石油设备安全阀的相关概念出发,结合石油设备安全阀在线检测系统的工作原理分析了系统设计与开发所需要注意的关键点,并指出了相应的解决措施,以希冀给予广大石油企业一些可行的帮助和建议,进而促进石油产业的长期发展与进步。

关键词:安全阀门;化工设备;对策

引言

当前,科学相关技术的飞速进步,使得化工行业也朝着规范化同智能化这一趋势迈进,阀门即化工一类体系内部的重要构成,于整个体系内都体现出了极其关键的功能。因为阀门类型过多,各式阀门于作用方面也不尽相同,因此,于石油化工设备期间要依据体系的具体运转规定选取恰当的阀门,保证阀门本身的质量优良、作用全面,进而给化工一类体系平稳同安全运转予以相应的保障,给化工行业带来大量经济收益。

1安全阀定义及作用

安全阀是一种较常应用于锅炉、压力容器、管道及石油化工设备上的特殊阀门,因其受外力的作用而保持常闭状态。在使用过程中,安全阀通常是根据设备或管道内部的压力大小来进行启闭操作的。当设备或管道内部压力过大,已经超过相关规定中明确的标准值时,安全阀便会自动开启,通过向外界排放介质来保持内部压力的平衡,并有效防止因设备或管道内部压力过大而产生的爆炸现象,使设备能够安全运行,为生产工作人员的安全提供有力的保障。

2石油设备安全阀检测现状

从石油设备安全阀的作用我们可以看出,石油设备安全阀作为一个重要的设备保护单元,确保其质量的稳定是十分重要的。根据相关法规的规定,石油设备安全阀必须每年至少检验一次,但是,就目前来看,石油设备安全阀检测工作呈现出检测难、不彻底的特点。首先,目前常用的石油设备安全阀检测工作主要分为两种,一种是离线检测,即在石油生产停止后,将安全阀拆下送至检验部门检测,然后检验部门依据行业内相关检测标准进行检测,检测完成后贴上检验合格标示安全阀才能重新投入使用,该方式的优势在于更全面的对安全阀的本身质量进行检验,但缺点也十分明显,那就是无法做到模拟安全阀的真实工况且检测周期较长,会在很大程度上影响企业石油生产工作的进行;另一种是在线检测,这种方式可以在保证设备正常运行的同时对安全阀进行自动检测,并不会对生产过程造成任何影响,尤其是针对海上石油平台,在线检测可以解决其运输困难的问题,既能做到真实工况下的检测,又能随时进行检测,但是,就目前来看,在线检测所需要的技术条件较为苛刻,短期内还无法做到普及,因此设计和开发一套科学经济的石油设备安全阀在线监测系统是我们所需要重视的一个重要课题。

3影响安全阀稳定的常见因素

众所周知,石油化工本身具有一定的危险性。而其生产工艺程序受安全因素的制约也是相当复杂。安全阀作为重要的设备元件之一,存在的影响因素很多。但主要分为压力容器问题和压杆问题两个主要类型。以物理学为基础,压力容器问题就是当液体或气体在注入到容器的运行过程中产生的气流对容器壁造成的压力。当产生的气流过大时,致使压力超过容器的最大压力值时造成容器变形、损坏,甚至发生爆裂的问题。而压杆问题又分为稳定情况和不稳定情况下压杆问题两种。稳定情况下的压杆问题就是当对压杆两端施加大小相等、方向相反的作用力时,不受外力的影响使终保持平衡状态。不稳定情况与稳定情况相对,即施加大小相等、方向相反的作用力时,在外力的干预下无法恢复到原有状态的情况。

4石油设备安全阀在线检测系统的组成

我国现有的石油设备安全阀在线监测技术大致可以分为两类:一种是设备升压实调检测,另一种是在线检测系统检测。其中,设备升压实调指的是在安全阀检测时,将设备内介质压力反复升高(最少三次),当介质压力达到临界值时便可以查看安全阀是否可以正常开启泄压,该方式的优点在于可以准确验证真实工况下安全阀的可靠性,但由于反复提升压力的操作会使设备处于超压工作状态,很不利于设备的正常使用,轻则缩短设备的使用寿命,重则造成设备的损坏;另一方面,在线检测系统通过在安全阀上安装在线检测装置来完成安全阀的检测工作,即通过压力传感器来检测被检测安全阀正常工作状态下的所受压力。安全阀在线检测系统一般由机械、液压及检测处理三部分组成。首先,机械部分是一个集液压油缸、力传感器、液压缸为一体的可调框架,可以通过适当的机械调控调整各部件的位置;其次,液压部分由液压动力箱和液压缸两部分构成,是检测工作的动力能源;最后,检测处理部分是在线检测系统最重要的组成部分,主要包括用于检测位移量的位移传感器、用于检测压力的压力传感器、用于采集数据的的数据采集器以及一个便携式计算机,四个部件共同协作便可完成全部的安全阀在线检测工作。

5石油化工设备阀门安全性选择

其一,明确阀门本身的运用途径,阀门即为了同哪几个方面的需求相符,选取哪种把控方法,对管道内部的压力均要全方位实施把握。只有全方位把握了需要运用的阀门具备哪些作用以后,才可以更为科学地选取管道阀门。其二,目前,市场内有很多阀门类型,各式阀门不管是本身的功能亦或是生产相关过程均有极大的差别。为此,在对阀门加以选取期间,就应确定需要选取阀门的类型。其三,石油化工设备期间,要注重选取阀门端口联结的运用,保证在开展石油化工设备期间极大地体现出阀门本身的关键作用。其四,选取质量较优的阀门,由于阀门本身的制造材料会决定阀门本身的水准及质量。所以,只有全方位顾虑到如上几个方面选取阀门的重要性因素,才可以保证阀门本身的水准及质量。

6石油设备安全阀在线检测系统的工作原理

安全阀检测工作开始时,液压动力箱会产生一定的压力供给液压缸,这时液压缸便会对安全阀的阀杆产生提升力,当安全阀开启时,液压动力箱的压力会降至零,然后在安全阀弹簧的作用力下,安全阀便会关闭。同时,在整个安全阀的提升、关闭过程中,检测处理部分会就阀杆的位移信号进行采集,最后通过计算计算出安全阀的开启压力、回座压力和开启高度即可完成整项工作。

结语

综上所述,我们详细研究了石油设备安全阀在线检测系统的工作原理,并指出了一些可能会对石油企业产生帮助的方法和措施,可以确定的是,石油设备安全阀在线检测系统的提出,给石油设备的稳定运行带来了保障,但广大石油行业专家不应就此止步,应不断创新安全阀在线检测技术,为石油行业的进一步进步铺平道路。

参考文献

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