چگونه دریچه های دروازه از نشت سیستم های خط لوله نفت جلوگیری می کنند؟

در دنیای بالای حمل و نقل نفت و گاز ، یکپارچگی خط لوله غیر قابل مذاکره است. یک نشت واحد می تواند منجر به آسیب های فاجعه آمیز محیط زیست ، خرابی عملیاتی و خسارات مالی شود. از جمله مؤلفه های مهم محافظت از این سیستم ها ، دریچه S به عنوان مدافع خط مقدم در برابر نشت ایستاده است. طراحی و مهندسی منحصر به فرد آنها ، آنها را برای حفظ کنترل جریان ایمن و کارآمد ضروری می کند. در اینجا نگاهی دقیق تر به چگونگی دستیابی دریچه های دروازه به این نقش حیاتی می پردازیم.
دریچه های دروازه با یک مکانیسم ساده و در عین حال مؤثر طراحی شده اند: یک گوه یا دیسک جامد که به صورت عمودی برای مسدود کردن یا اجازه جریان سیال می چرخد. هنگامی که کاملاً بسته شد ، گوه با بدنه دریچه یک مهر و موم فلزی به فلز تشکیل می دهد و شکاف هایی را که در آن نشت رخ می دهد از بین می برد. این طرح در محیط های پر فشار که در خطوط لوله نفتی متداول است ، برتری دارد ، جایی که فشارها می توانند از 1000 psi تجاوز کنند. بر خلاف دریچه های توپ یا دریچه های پروانه ای که به مهر و موم های چرخشی متکی هستند ، دریچه های دروازه یک سطح آب بندی مسطح و بدون مانع را فراهم می کند و باعث کاهش آسیب پذیری در برابر خرابی های سایش می شود.
پیشگیری از نشت با انتخاب مواد آغاز می شود. دریچه های دروازه در خطوط لوله نفت به طور معمول از فولاد کربن ، فولاد ضد زنگ یا فلزات آلیاژ که با درمان های ضد خوردگی پوشیده شده اند ساخته می شوند. این مواد در برابر شرایط سخت ، از جمله قرار گرفتن در معرض روغن خام ساینده ، سولفید هیدروژن و نوسانات دما مقاومت می کنند. پوشش های پیشرفته مانند رزین اپوکسی یا گالوانیزه باعث افزایش دوام می شود و اطمینان حاصل می شود که بدن و گوه حتی پس از چندین دهه خدمت دست نخورده باقی می ماند.
یک چالش مهم در سیستم های خط لوله ، حفظ یکپارچگی مهر و موم در حین افزایش فشار یا گسترش حرارتی است. دریچه های دروازه این کار را از طریق ماشینکاری دقیق مورد بررسی قرار می دهند. گوه و صندلی برای ایجاد یک مهر و موم "انرژی زا"-هنگامی که فشار خط لوله افزایش می یابد ، گوه را مجبور می کند تا در مقابل صندلی محکم تر شود و مهر و موم را به جای به خطر انداختن آن تقویت می کند. این ویژگی به ویژه در خطوط لوله مسافت طولانی که در آن تغییرات فشار مکرر و غیرقابل پیش بینی است بسیار مهم است.
دریچه های دروازه دارای یک ساختار داخلی ساده و دارای شکاف های کمتری در مقایسه با دریچه های کره زمین یا شیرهای چک هستند. این طرح مناطقی را به حداقل می رساند که بقایای یا رسوبات می توانند جمع شوند ، که در غیر این صورت ممکن است سطوح آب بندی را با گذشت زمان تخریب کند. برای خطوط لوله نفتی که ناخالصی مانند ماسه یا موم را دارند ، این خطر نشت ناشی از ذرات را کاهش می دهد و فواصل نگهداری را گسترش می دهد.
دریچه های دروازه با کارایی بالا اغلب شامل سیستم های آب بندی اضافی هستند. به عنوان مثال ، مهر و موم های انعطاف پذیر ساخته شده از PTFE (تفلون) یا الاستومرها را می توان در پشت مهر و موم فلزی اولیه نصب کرد. اگر مهر و موم اصلی سایش جزئی را تجربه کند یا اگر شیر تا حدی در هنگام خاموش شدن اضطراری باز شود ، این مهر و موم های ثانویه به عنوان پشتیبان عمل می کنند. چنین افزونگی سنگ بنای پیشگیری از نشت در زیرساخت های بحرانی است.
دریچه های دروازه مدرن برای نگهداری درون خط بدون از بین بردن کل خط لوله طراحی شده اند. ویژگی هایی مانند درگاه های تزریق گریس به اپراتورها اجازه می دهد تا ساقه و مهر و موم را به صورت دوره ای روغن کاری کنند و از نشت ناشی از خوردگی جلوگیری می کنند. علاوه بر این ، دریچه های دروازه هوشمند مجهز به سنسورها می توانند داده های زمان واقعی را بر روی یکپارچگی ، فشار و دما مهر و موم کنند ، و امکان تعمیرات فعال را قبل از ایجاد نشت فراهم می کند.
سکوهای حفاری دریایی را در نظر بگیرید ، جایی که خوردگی آب شور و فشارهای شدید محدودیت تجهیزات را آزمایش می کند. دریچه های دروازه دو بلوک و سنگفرش (DBB) در اینجا مستقر می شوند تا بخش هایی از خط لوله را جدا کنند. این دریچه ها با بستن دو دروازه به صورت سری و خونریزی فشار به دام افتاده بین آنها ، حتی در محیط های زیرزمینی سد ناکامی در برابر نشت ایجاد می کنند .