API6D的DBB及DIB型管線閥門結(jié)構(gòu)解析

　　旋塞閥、平板閘閥和固定式球閥，是應(yīng)用DBB和DIB結(jié)構(gòu)最多的閥種，本文根據(jù)API公開的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及增補(bǔ)資料，結(jié)合固定式球閥閥座密封結(jié)構(gòu)的具體功能實(shí)現(xiàn)，對DBB和DIB型管線閥門的技術(shù)特征作一初步解析，以期為制造商正確設(shè)計(jì)和用戶合理選型API6D標(biāo)準(zhǔn)管線閥門，提供實(shí)例指引。

　　美國石油學(xué)會(huì)（AmericanPetroleumInstitute，API）在2008年4月第23版API6D《Petroleumandnaturalgasindustries-Pipelinetransportationsystems-Pipelinevalves》《（石油天然氣工業(yè)-管道輸送-管線閥門》）標(biāo)準(zhǔn)（也即國際標(biāo)準(zhǔn)ISO14313：2007）中第4.7和第4.8節(jié)明確提出了DBB及DIB型管線閥門的結(jié)構(gòu)特征定義，由于標(biāo)準(zhǔn)原文在這兩處的表述非常簡略，且較為相似，易導(dǎo)致使用者解讀時(shí)出現(xiàn)較多偏差，給業(yè)內(nèi)特別是廠家設(shè)計(jì)部門和用戶層面，造成一定程度的技術(shù)混淆和供貨糾紛。

　　旋塞閥、平板閘閥和固定式球閥，是應(yīng)用DBB和DIB結(jié)構(gòu)最多的閥種，本文根據(jù)API公開的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及增補(bǔ)資料，結(jié)合固定式球閥閥座密封結(jié)構(gòu)的具體功能實(shí)現(xiàn)，對DBB和DIB型管線閥門的技術(shù)特征作一初步解析，以期為制造商正確設(shè)計(jì)和用戶合理選型API6D標(biāo)準(zhǔn)管線閥門，提供實(shí)例指引。

　　1 管線閥門的DBB、DIB結(jié)構(gòu)定義

　　DBB和DIB概念，是API為適應(yīng)現(xiàn)代油氣工業(yè)流體控制設(shè)備市場，對管線閥門的低成本高可靠性需求而提出的，如在危險(xiǎn)介質(zhì)（易燃易爆、有毒、有腐蝕性等）輸送管線下游進(jìn)行維修巡檢時(shí)，要求開關(guān)閥必須實(shí)現(xiàn)零泄漏（ZeroLeakage）以可靠地截?cái)嘟橘|(zhì)，對在線閥門本身密封性能進(jìn)行檢測，甚至對其進(jìn)行小規(guī)模維護(hù)時(shí)。要求管網(wǎng)不停車等。

　　1.1 DBB

　　API6D：2008中關(guān)于DBB結(jié)構(gòu)定義的原文為：

　　“Duble-block-and-bleedvalve：Singlevalvewithtwoseatingsurfacesthat，intheclosedposition，providesasealagainstpressurefrombothendsofthevalvewithameansofventing/bleeding

　　thecavitybetweentheseatingsurfaces（Note：Thisvalvedoesnotprovidepositivedoubleisolationwhenonlyonesideisunderpressure.）”［1］

　　建議譯作“雙阻塞與排放閥：具有兩個(gè)閥座密封面的單體式（非復(fù)合聯(lián)裝式）閥門，當(dāng)其處于關(guān)閉位置時(shí)，能阻斷（阻塞）同時(shí)來自閥門上下游端的介質(zhì)壓力，且夾持在閥座密封面間的閥體腔介質(zhì)有泄放通道。注：當(dāng)該類型閥門僅承受來自單一方向（上游或下游）的介質(zhì)壓力時(shí)，不提供確實(shí)的雙隔離功能?！?/p>

　　1.2 DIB

　　API6D：2008中關(guān)于DIB結(jié)構(gòu)定義的原文為：

　　“Double-isolation-and-bleedvalve：Singlevalvewithtwoseatingsurfaces，eachofwhich，intheclosedposition，providesasealagainstpressurefromasinglesource，withameansofventing/bleedingthecavitybetweentheseatingsurfaces（Note：Thisfeaturecanbeprovidedinonedirectionorinbothdirections.）”［1］

　　建議譯作“雙隔離與排放閥：具有兩個(gè)閥座密封面的單體式（非復(fù)合聯(lián)裝式）閥門，當(dāng)其處于關(guān)閉位置時(shí)，閥座能獨(dú)立地隔離（密封）來自其兩側(cè)（流道和閥腔）的介質(zhì)壓力，且夾持在閥座密封面間的閥體腔介質(zhì)有泄放通道。注：具備雙隔離功能的閥座可在該類型閥門的單端或雙端提供?！?/p>

　　由此可見，API6D：2008中第4部分關(guān)于DBB和DIB型管線閥門的結(jié)構(gòu)定義，確實(shí)過于簡略，不易被正確理解。結(jié)合該版標(biāo)準(zhǔn)附錄B中關(guān)于DIB閥門的試驗(yàn)規(guī)定，還可看到API將DIB型閥門又分為DIB-1型和DIB-2型兩種：

　　DIB-1（bothseatsbi-directional）和DIB-2（oneseatuni-directionalandoneseatbi-directional），即API明確指出，管線閥門的兩個(gè)閥座，均為雙向密封（雙隔離）類型的，稱為DIB-1型;一個(gè)閥座為流道側(cè)單向密封，而另一個(gè)閥座為雙向密封類型的，稱為DIB-2型。

　　也不難看出，區(qū)別API6D管線閥門DBB、DIB（1型，2型）特征的主要因素，是產(chǎn)品的2個(gè)閥座結(jié)構(gòu)及其組合應(yīng)用形式，且DBB型閥門的密封性能特征被DIB型閥門所包含。

　　1.3 常見的解讀錯(cuò)誤

　?。?）將雙聯(lián)裝閥門誤作DBB閥門。雙聯(lián)裝閥門，指將兩套獨(dú)立的開關(guān)型密封內(nèi)件以及相應(yīng)的獨(dú)立操作機(jī)構(gòu)（兩套閥桿及驅(qū)動(dòng)裝置）集成安裝在同一閥體或兩個(gè)閥體中，作為整體裝置并遵循普通單體式閥門端口標(biāo)準(zhǔn)連接到管線系統(tǒng)中，其聯(lián)動(dòng)內(nèi)件的關(guān)閉對介質(zhì)而言，具有雙重隔絕封堵作用，部分雙聯(lián)裝閥門（多見于雙聯(lián)球閥）生產(chǎn)企業(yè)，則據(jù)此在選型推薦手冊中將產(chǎn)品宣稱為DBB閥門。然而根據(jù)API6D標(biāo)準(zhǔn)的明確定義，DBB閥門實(shí)質(zhì)是具有兩個(gè)密封閥座的單體式閥門，其突出優(yōu)點(diǎn)或設(shè)計(jì)初衷，就是要以這種具有明顯成本優(yōu)勢的新型密封結(jié)構(gòu)閥門，替代雙聯(lián)裝閥門，在管線系統(tǒng)“雙保險(xiǎn)”場合的應(yīng)用。

　　（2）不恰當(dāng)翻譯。國內(nèi)目前尚未見獲得API正式授權(quán)翻譯的API6D：2008中文出版物，但行業(yè)內(nèi)常用一份由某研究所翻譯的中文版標(biāo)準(zhǔn)，其關(guān)于DBB和DIB定義部分的譯文，筆者以為此處過于追求直譯，以致未能準(zhǔn)確表示出API的真實(shí)意思，謹(jǐn)提出如下：

　　“雙截流與泄壓的（DBB）閥門：有兩個(gè)閥座密封面的閥門，在關(guān)閉位置，通過泄放密封面之間的閥腔，可抵抗來自閥門兩端的壓力?！?，“雙隔離與泄壓（DIB）閥門：有兩個(gè)閥座密封面的閥門，在關(guān)閉位置，通過泄放密封面之間的閥腔，每個(gè)密封面抵抗一個(gè)源頭的壓力?！薄?/p>

　　根據(jù)這部分字面含義，讀者很可能會(huì)得出管線閥門的DBB和DIB功能需要通過“泄放閥腔介質(zhì)壓力”來實(shí)現(xiàn)的錯(cuò)誤結(jié)論。實(shí)際上，可泄放閥腔介質(zhì)壓力，是這些類型的管線閥門本身具有的性能特征，而不是其密封性能構(gòu)造條件。

　　另外，還有部分廠家將DBB或DIB中的“block”含義翻譯為雙排放，如雙阻塞雙排放閥，雙隔離雙排放閥。筆者認(rèn)為也不妥當(dāng)，因?yàn)锳PI6D中并沒有規(guī)定泄放閥腔夾持介質(zhì)的通道數(shù)量，廠家設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)實(shí)際需要配置。

　　與雙阻塞或雙隔離概念不同，二者具有明確的“雙向”含義，即“雙阻塞”，指阻斷來自閥門上下游兩端的介質(zhì)壓力;“雙隔離”，指隔絕來自閥座兩側(cè)（流道和閥腔）的介質(zhì)壓力。

　?。?）DBB和DIB混為一談。部分制造商和用戶，沒有真正理解API提出的DBB和DIB型管線閥門結(jié)構(gòu)區(qū)別，特別是由于DBB型閥門結(jié)構(gòu)提出較早，在行內(nèi)的認(rèn)知度和應(yīng)用范圍廣，使得DIB型閥門容易因人們思維定勢，而錯(cuò)與單純的DBB型結(jié)構(gòu)混淆，導(dǎo)致生產(chǎn)方面出現(xiàn)設(shè)計(jì)紕漏，更加嚴(yán)重的是，用戶則可能因此而存在重大安全事故隱患，比如在輸送危險(xiǎn)介質(zhì)的管線系統(tǒng)中，錯(cuò)誤地選用了純DBB型截?cái)嚅y門，則當(dāng)管線下游進(jìn)行維修作業(yè)時(shí)，若閥門前端密封因某種原因突然失效，上游介質(zhì)就極有可能泄漏到下游作業(yè)區(qū)，造成人員和設(shè)備損失，因?yàn)檫@類閥門的密封閥座在一端無壓力時(shí)，不能保證對另一端泄漏介質(zhì)的有效隔阻。

　　2 DBB和DIB型管線閥門結(jié)構(gòu)解析

　　閥門的開關(guān)功能與其密封內(nèi)件（閥座和關(guān)閉件）的構(gòu)造形式有關(guān)，一般API6D標(biāo)準(zhǔn)定義的DBB和DIB型管線閥門，多采用活動(dòng)式（浮動(dòng)式）雙閥座密封結(jié)構(gòu)。

　　2.1 活動(dòng)式閥座密封原理

　　以管線球閥為例，具備DBB、DIB功能的，僅限于具有兩個(gè)活動(dòng)閥座的耳軸式固定球閥。普通浮動(dòng)式球閥在關(guān)閉位置，依靠球體在介質(zhì)壓力作用下偏移，并壓迫出口端固定閥座產(chǎn)生必須比壓實(shí)現(xiàn)下游密封，顯然這種固定式閥座結(jié)構(gòu)，不能實(shí)現(xiàn)API定義的DBB、DIB功能。管線球閥活動(dòng)式閥座分單活塞效應(yīng)（SinglePistonEffect，縮寫為SPE，或稱為自泄放閥座，Self-RelievingAction）和雙活塞效應(yīng)（DoublePistonEffect，縮寫為DPE）兩種，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。