长输管线的实际工况环境恶劣, 其安装从北极圈到赤道, 从高山到海底, 从高原到沙漠, 其间穿过地震带、沼泽地、冻土层、江河、湖泊和山坡, 有的架设, 有的直埋地下, 在野外操作, 维修困难, 要求30 年使用寿命。长输管线一般输送的介质为原油和天然气, 虽经处理但介质含有硫化物、杂质及异物, 且要求零级密封。因此, 对管线球阀提出了严格的技术要求。
(1) 强度和韧性
阀门除了承受内部介质压力之外, 尚需承受由于环境温度变化而引起的轴向拉力和压力。考虑滑坡, 地面沉降, 洪水而引起的外部载荷, 在寒带及冰冻地区尚需考虑材料低温冲击韧性, 防止低温脆性断裂。对于全焊接阀体球阀, 焊缝及热影响区, 需要按照断裂力学理论, 考虑其断裂韧性。
(2) 零级密封 阀门要求零级密封, 以确保对下游端管线的有效截断。考虑介质中金属颗粒对零级密封的影响, 金属对金属密封作为初级密封, PTFE/ 橡胶对金属作为次级密封, 以及一旦密封失效时应采取紧急密封措施。
(3) 失火安全和防静电 管线球阀设计需考虑失火安全。一旦失火, 阀门的外漏和内漏不能超过 API 607 规定的泄漏标准。球体被非金属材料夹持, 可能产生静电, 必须与阀体导通, 在24VDC 下, 电阻值< 10Ω。
(4) DBB 功能(Double Brock & Bleed) 在阀腔排泄时, 上游端阀座和下游端阀座应同时自动切断, 以确保排放时的安全。
