油气运输过程安全拉断阀的选择

jonason

拉断阀是在一定外力作用下可被拉断成两节，断开后的两节均具有自密封功能的装置。通常用在相关的移动运输燃料加注和货物传输过程中，连接软管之间都设有低温拉断阀。当拉断阀受到90度范围内的拉力且大于设定值时，拉断阀自动断开，并且断开处两端自动密封，防止管路被拉断而引起液体泄漏，能够有效避免发生意外而造成人员和设备的更大危害。

在设计选择拉断阀时通常的考虑：能够使设备自动、快速脱离；脱离后，两部分能有效密封；拉断力稳定、易维修、可重复使用。很少有文献提及拉断阀本体内部结构带来的局部压力损耗问题。

液体流体经过阀门、弯管、突变管等这些局部管件时，由于通流截面、流动方向的急剧变化，增大了流体间的摩擦、碰憧以及形成旋涡区等原因，从而产生局部损失。旋涡区的出现是产生局部压力损失的根本原因。

目前市面上常见的拉断阀的内部结构有两种形式：一种是拉断阀两端设有单向阀，两端通过致断螺栓连接。连接状态下，两个单向阀相互顶开，介质由阀瓣四周通过。当拉断阀受到的外界垂直拉力或90度范围内的弯曲拉力大于致断螺栓的设定拉力值时，连接两个单向阀的致断螺栓瞬间断开，单向阀在弹簧作用力下瞬间关闭，以保证拉断阀的零泄漏。见下图

另一种是英国KLAW品牌拉断阀采用的Flip-Flap翻板阀技术，其工作原理见下图，两个阀板靠各自边缘弹簧片相互钩住搭接，此时阀门全通，提供最小流阻。当受到外界拉力并继续加载时，阀板搭接错开，弹簧片驱动阀板旋转，阀门开始关闭。当两个阀板转动90度后，和阀座密封面结合，阀门完全关闭。单向阀100%关闭后，螺栓被拉断，接头的两半可以安全断开。

根据用户的体验，两种结构方式对压降的影响，可以见下面实测的曲线图：

由此可见，在保证安全和流量的前提下，如何减小拉断阀的压降也是需要考虑的问题。

在工艺设计阶段，拉断阀的内部构造带来的压力损耗影响到停靠点的选择，尤其在海上，由于风高浪急，船↔船，船↔平台，船↔码头之间必须保持足够的安全距离，在同等流量下，压力损耗大，意味着传输的距离要缩短；反之，压力损耗越小，传输的距离越远。正确选择合适的拉断阀产品是工艺设计人员的主体思路。

zjd2008

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gewenzhong007

很不错的资料