石油和天然氣行業壓力保護系統中泄壓閥的選型

在為石油和天然氣應用中使用的流體系統選擇組件時，所選液壓閥的類型會對設備的穩定運行產生至關重要的影響。無論是安裝用于管理壓縮機的油壓還是軸承的潤滑，導向活塞閥都能提供一定的流量和穩定性，從而實現無震顫的可靠性能。了解導向活塞閥的相對優勢可確保泵及石油和天然氣流程設備的長使用壽命。

導向活塞閥的一個優點是提供不受瞬時壓力波動影響的恒定管線壓力。在石油和天然氣流程生命周期的每個階段，從水力壓裂鉆機到煉油廠灌裝作業，系統壓力都有可能波動。啟動輔助泵向潤滑系統上的電機軸承提供額外的油，或者在油桶裝滿后關閉閥門，都可以改變上下游管道的壓力。

這些波動對設備影響很大，尤其是泵和機械密封。隨著泵內壓力和摩擦力的增加，溫度升高并產生蒸汽，導致汽蝕現象，從而損壞葉輪和泵殼體。溫度升高還會損害機械密封和襯套的完整性。這會使密封面產生裂紋和劃痕，并燒毀密封的彈性體。這些部件損壞的最終結果就是泵發生故障。

泄壓閥可緩解這種不可避免的系統壓力波動，從而減輕下游設備的壓力。導向活塞閥特別適用于這種類型的壓力管理。它們降低了除閥門控制接口以外的所有接口的流速，從而最大限度地減少系統功率損失，甚至防止系統停機。這種閥門可在低至3磅/平方英寸（psi）和高至1,000磅/平方英寸（psi）的壓力下可靠運行，因此適用于各種石油和天然氣設備應用。

作為一種流量調節裝置，導向活塞閥的壓力流量特性與彈簧加載的提升閥或球形止回閥不同。雖然典型的液壓閥有兩種操作設置 - 關閉或打開 - 但活塞導向閥在彈簧上波動以維持設定壓力。隨著管路中壓力的增加，閥門打開相應的量以維持設定壓力。隨著管路中壓力的降低，閥門會關閉到維持設定壓力所需的程度。當管路中壓力恢復正常時，閥門返回到關閉位置。圖1展示了這種自調節操作。導向活塞閥功能始終如一，并在任何開啟和關閉程度下進行調節。這種操作不需要任何外部傳感器或控制系統。閥門的自調節是由壓力驅動和自供電的。這種調節可防止通常會觸發低油壓警報的壓力下降。

導向活塞閥的機械結構簡單，性能可靠。由于運動部件較少，閥門發生故障的可能性也較少。即使在一定條件下，這些閥門的使用壽命也較長。

導向活塞閥可有效處理各種粘度的液體，包括液壓油、水、溶劑和化學品。對于戶外使用的設備，溫度起著很大的作用。潤滑劑在寒冷的天氣會變稠，在天暖時粘度會降低。隨著時間的推移，氧化、潮濕和日常磨損也會導致粘度發生變化。導向活塞閥對粘度的抗干擾能力可確保在粘度波動的情況下穩定運行。在安裝過程中，導向活塞閥還可以安裝在任何位置，而不會影響性能。

從海上平臺到移動式水力壓裂鉆機，幾乎所有的石油和天然氣裝置，空間都是非常寶貴的。導向活塞閥的安裝靈活性，加上無需過大的體積即可處理大流量液體，從而使設備占地面積更加緊湊。這使得導向活塞閥可以很容易地設計成原始設備或進行改造，以取代性能不佳的閥門。

導向活塞閥的最后一個優點是其運行安靜。普通的直接作用式泄壓閥在瞬時壓力波動下突然打開或關閉時，可能會發出砰砰聲、尖叫聲或震顫聲。

由于導向活塞閥在彈簧的作用下浮動打開和關閉，因此它運行平穩安靜，不會對已經很吵的工作場所帶來任何額外的噪音污染。

導向活塞閥值得考慮用于石油和天然氣應用。它們的工作和性能優勢可以更好地保護上下游泵和系統免受持續損壞。這種保護可以防止故障、停機以及相關的維修和運營成本。

解決方案是增加一個外部泄壓閥來保護泵和系統。自調節導向活塞閥是此類安裝的理想選擇，因為它不需要額外的控制。

在泵和裝載管線之間安裝一條帶有導向活塞壓力泄壓閥的新循環管線。當油罐車裝滿且裝載閥關閉時，返回泵的壓力開始增加。然后閥門會自動啟動，將液流引回油箱并釋放引回泵的管線上的壓力。

當下一輛油罐車排隊并重新打開閥門時，管線上的壓力恢復正常，減壓閥會自動回到關閉位置。

由于這是導向活塞泄壓閥，因此閥門的方向不會影響閥門工作或設定壓力。只要空間允許，它可以立式、側向甚至倒置安裝。導向活塞閥的這一特性為改造問題流程提供了設計靈活性。