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技術(shù)文章

沙特阿美現(xiàn)場工程師對閥門選擇和維護的見解

閱讀：23發(fā)布時間：2026-9-3

米格爾·古鐵雷斯是一位機械工程師，在石油和天然氣行業(yè)擁有超過30年的經(jīng)驗，其中在沙特阿美工作了18年。媒體通過與米格爾的交談得到他對選擇和維護的挑戰(zhàn)、趨勢和演變的見解。

在沙特阿美的當(dāng)前角色和職責(zé)
目前，米格爾·古鐵雷斯擔(dān)任現(xiàn)場工程顧問，專注于固定設(shè)備。正如您所知，固定設(shè)備包括廣泛的組件，如壓力容器、熱交換器、管道、閥門及其他相關(guān)項目。米格爾·古鐵雷斯的主要職責(zé)是為沙特阿美的設(shè)施及其附屬公司提供技術(shù)支持和專業(yè)知識，無論是在王國內(nèi)還是海外。

石油和天然氣行業(yè)中的閥門應(yīng)用
在為石油和天然氣行業(yè)特定應(yīng)用選擇合適類型的閥門時，必須考慮五個關(guān)鍵參數(shù)：
1、介質(zhì)：通過閥門的流體類型(氣體、液體或漿料)
2、工藝條件：溫度、壓力和流量等因素
3、操作模式和功能：開/關(guān)、調(diào)節(jié)或控制
4、材料的構(gòu)造：與流體和操作環(huán)境的兼容性
5、維護要求：閥門的維修和保養(yǎng)便利性

這些因素在確定特定情況下最合適的閥門時至關(guān)重要。

在石油和天然氣行業(yè)，特別是在下游部分(煉油)，米格爾·古鐵雷斯在選擇和排除低性能雙板止回閥在壓縮機排氣管道上的應(yīng)用中遇到了一些挑戰(zhàn)性的情況。這些閥門在防止回流和保護壓縮機方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但它們的性能可能會受到脈動、振動和不當(dāng)安裝等各種因素的影響。解決這些問題需要對系統(tǒng)動態(tài)和閥門的設(shè)計特性有透徹的理解。

例如，最近，米格爾·古鐵雷斯在一個重要煉油廠的關(guān)鍵真空底泵排放口遇到了慢性止回閥故障問題。這些止回閥出現(xiàn)了內(nèi)部泄漏，拆解后發(fā)現(xiàn)閥盤因硬沉積物的積累而卡住。在進行廣泛的故障排除和液壓評估，以及對系統(tǒng)和閥門動態(tài)特性的全面評估以驗證其在“非沖擊"區(qū)域內(nèi)運行，并且由于反向速度引起的壓力沖擊未超過管道允許工作壓力(MAWP)后，得出結(jié)論，現(xiàn)有的18英寸擺動式止回閥尺寸過大。因此，在當(dāng)前流量條件下，它無法穩(wěn)定運行，導(dǎo)致堵塞、過早磨損以及閥盤、擺臂和鉸鏈銷等內(nèi)部組件的故障。

應(yīng)對閥門選擇和維護挑戰(zhàn)的趨勢
米格爾·古鐵雷斯注意到近年來在應(yīng)對這些挑戰(zhàn)時出現(xiàn)了幾個趨勢。

首先，大多數(shù)閥門制造商顯著增強了其閥門設(shè)計能力。他們專注于開發(fā)替代解決方案，以幫助減輕故障并解決最終用戶報告的低閥門性能相關(guān)問題。這些設(shè)計改進在應(yīng)對各種應(yīng)用中面臨的挑戰(zhàn)方面至關(guān)重要。

除了閥門設(shè)計改進外，在克服這些挑戰(zhàn)時還有其他重要方面需要考慮。一個關(guān)鍵因素是建立有效的維護策略，例如預(yù)測性維護和(PM)間隔。這些策略旨在優(yōu)化閥門性能，并最終延長閥門的使用壽命。通過實施這些維護實踐，我們可以主動解決潛在問題，確保閥門繼續(xù)可靠運行。

止回閥選擇的演變與進展
在選擇止回閥時，過去十年中最重要的發(fā)展之一是引入數(shù)學(xué)方程來確定系統(tǒng)的動態(tài)特性。這涉及計算系統(tǒng)的減速和預(yù)期的反向速度，以確保所選閥門在非沖擊區(qū)域內(nèi)運行，并且壓力沖擊限制在可接受的水平。

根據(jù)米格爾·古鐵雷斯的經(jīng)驗，在排查性能不佳的止回閥時，例如那些表現(xiàn)出不穩(wěn)定操作、抖動或發(fā)出過大噪音的閥門，米格爾·古鐵雷斯首先檢查的是系統(tǒng)的液壓，包括壓降和流速。米格爾·古鐵雷斯還分析系統(tǒng)動態(tài)，這涉及審查閥門制造商提供的減速曲線。此外，米格爾·古鐵雷斯評估止回閥的安裝和布局，以確定閥門是否已針對特定應(yīng)用正確選擇。

通過對這些因素進行全面分析，可以識別止回閥性能不佳的根本原因。這種分析有助于確定問題是由于閥門選擇不當(dāng)、安裝不佳，還是閥門特性與系統(tǒng)要求不匹配。

止回閥選擇的演變是由于對考慮系統(tǒng)動態(tài)和液壓條件重要性的日益認識。制造商通過提供更詳細的數(shù)據(jù)和工具來協(xié)助選擇過程，從而使工程師能夠做出更明智的決策，減少閥門故障或性能不佳的風(fēng)險。

非沖擊止回閥的工作原理、應(yīng)用及優(yōu)點
止回閥必須以避免在閥門關(guān)閉時形成過高的沖擊壓力的方式運行，并限制閥門關(guān)閉件的快速波動運動，這被稱為撞擊。這些快速波動或突然關(guān)閉可能會損壞閥門內(nèi)部，從而影響閥門的性能。在某些情況下，它還可能危及相關(guān)管道系統(tǒng)的完整性。

非沖擊止回閥設(shè)計為在關(guān)閉時不產(chǎn)生沖擊，這意味著它們不會產(chǎn)生過量的壓力波動。這些閥門具有有限的短行程，在突然減少流量的情況下能夠快速實現(xiàn)柔和關(guān)閉，有效防止壓力波動。非沖擊止回閥的主要優(yōu)點之一是能夠有效防止壓力沖擊。通過這樣做，它們消除了任何由此產(chǎn)生的壓力波動、振動和對相關(guān)管道系統(tǒng)的潛在損害。這使得非沖擊止回閥在預(yù)期會發(fā)生突然流動變化且系統(tǒng)完整性至關(guān)重要的應(yīng)用中尤為重要。

在石油和天然氣行業(yè)，特別是在煉油過程中，非沖擊止回閥在各種應(yīng)用中被廣泛使用。這些應(yīng)用包括高揚程多泵系統(tǒng)、離心/往復(fù)式壓縮機排放系統(tǒng)、高背壓-低慣性泵和鍋爐給水系統(tǒng)等。在這些應(yīng)用中，使用非沖擊止回閥有助于確保平穩(wěn)運行，最小化系統(tǒng)損壞的風(fēng)險，并延長閥門及相關(guān)設(shè)備的整體使用壽命。

非沖擊止回閥設(shè)計的演變與改進
有不同類型的非沖擊止回閥，其中見和廣泛使用的是：
1、雙板止回閥
2、噴嘴或軸流型止回閥
3、傾斜盤止回閥

對于每種類型或類別，的閥門制造商通過使用計算流體動力學(xué)(CFD)、有限元分析(FEA)和流量測試臺等工具，顯著提升了閥門設(shè)計。這些改進的最終目標(biāo)是提高閥門的動態(tài)性能、密封能力以及內(nèi)部部件對逆流的抵抗力。

這些測試和模擬重現(xiàn)了不同的場景，在這些場景中，閥門內(nèi)部的設(shè)計和配置被稍微修改，直到達到設(shè)計，以滿足閥門的動態(tài)性能要求。

閥門制造商成為終端用戶供應(yīng)商的策略
作為最終用戶，我們經(jīng)常面臨的挑戰(zhàn)之一是需要來自閥門制造商的有效溝通和技術(shù)支持，特別是在排查性能不佳的閥門時。在這些情況下，我們收集數(shù)據(jù)并直接與閥門制造商咨詢以尋找替代解決方案。然而，有時制造商提供的溝通渠道和技術(shù)支持未能滿足我們的期望，仍有改進的空間。
為了成為供應(yīng)商，閥門制造商應(yīng)優(yōu)先考慮對最終用戶請求的響應(yīng)，特別是在現(xiàn)場故障排除活動方面。提供及時和全面的技術(shù)支持對于幫助最終用戶高效解決問題和最小化停機時間至關(guān)重要。

另一個關(guān)鍵方面是備件的可用性。最終用戶在采購關(guān)鍵備件時常常遇到困難，尤其是對于已經(jīng)過時或被制造商停產(chǎn)的閥門。閥門制造商應(yīng)努力保持足夠的備件庫存或提供替代解決方案，以確保最終用戶能夠妥善維護和修理他們的閥門，即使是對于舊型號。

閥門行業(yè)的協(xié)作與持續(xù)改進
米格爾·古鐵雷斯在此次采訪中的見解強調(diào)了最終用戶與閥門制造商之間合作的重要性，以應(yīng)對閥門選擇和維護中面臨的挑戰(zhàn)。通過優(yōu)先考慮有效溝通、提供及時的技術(shù)支持以及確保關(guān)鍵備件的可用性，閥門制造商可以確立自己作為最終用戶可靠合作伙伴的地位。隨著石油和天然氣行業(yè)的不斷發(fā)展，最終用戶和閥門制造商共同努力優(yōu)化閥門性能和使用壽命至關(guān)重要。通過了解閥門技術(shù)和實踐的發(fā)展，并保持開放的溝通渠道，雙方可以為閥門行業(yè)的持續(xù)改進做出貢獻。

通過共享知識和經(jīng)驗，例如米格爾·古鐵雷斯提供的，閥門行業(yè)可以繼續(xù)創(chuàng)新并適應(yīng)石油和天然氣行業(yè)不斷變化的需求，最終確保設(shè)施的安全、高效和可靠運行。

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