水下阀门应用于海洋油气工程的介绍

水下阀门是用于水下设备和管道的所有阀门的统称。水下阀门的主要作用是隔离水下设备和管道系统，防止回流，调节和排泄压力。水下阀门主要集中应用于海洋油气工程的水下管汇、采油树、防喷器与输送管道。水下管汇中最常用的阀门为球阀、闸阀和单向阀。水下阀门工作压力最高可至137.8MPa，工作温度范围为-60～182℃，适用介质为水、原油、天然气、化学药剂（如乙二醇）等^[1]。操作方式主要采用液动、ROV操作、人工操作（浅水）等。

水下阀门与常规陆上油气资源开发中所用阀门最大的区别在于：除了满足陆上阀门的性能要求外，设计时还要考虑海水的静水压作用对于壁厚的影响，海底工况环境（如洋流、海生物等）对于阀门外部结构的影响，海水腐蚀威胁以及阀门的远程操作、海底防腐涂层、H₂S、CO₂、Cl^-腐蚀等因素对阀门服役性能的影响。因此水下阀门对结构设计、材质、密封以及阀门的执行机构提出了更高的要求。

水下阀门的类型、规格繁多，采油树、管汇、防喷器等不同部位需根据功能要求选用不同的阀门，其具体设计还因内部流体条件、外部静水压力和具体的环境情况而发生变化。海洋水下阀门的生产商国外主要有CAMERON、FMC两大品牌，他们均能独立完成阀门与执行器的全部设计与生产。其他如TYCO、PETRO VALVE等品牌可以生产阀门，但一般采用ROTORK、EMERSON等品牌的执行器进行成套。(www.xing528.com)

目前，我国水下阀门基本依赖进口，国内尚无一家企业涉足500m以上的水下领域，这非常不利于我国在海洋石油开采特别是水下生产系统方面的发展和进步。随着中国南海油气田的大规模开发，国家科技部、工信部及国内阀门制造商已意识到这一领域的迫切需求，并积极组织研发水下阀门^[2，3]。