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提升管線球閥的國產化使用率——上篇球閥基本原理篇(全焊接球閥的結構特點)

四 、輸氣管線直埋全焊接球閥的技術特點

城市次高壓 、高壓天然氣管道要求管線閥門必須結構簡單 、啟閉迅速 、流體阻力小 、密封性能好 、耐腐蝕 ,維護保養簡單 、運行可靠和使用壽命長 。張家港港華燃氣公司曾建設的高壓管線(2.5MPa)中采用了美國卡麥隆(CAMERON)公司生產的 DIN500 公稱壓力為 50MPa 的直埋全焊接全通徑球閥 ,很好地解決了國內一般管道球閥經常出現的內漏 、閥杆泄漏 、閥門外表麵腐蝕及維護保養難的問題.

一 、全焊接球閥的結構特點

1.1 全焊接式結構

球閥閥體由 6 部分鍛造的殼體裝配後焊接而成 ,結構緊湊 、整個球閥渾然一體.目前國內生產使用的大口徑球閥多為分體三片式構造 ,各部分之間采用螺栓連接 。與三片式球閥相比 ,在強度相同的情況下全焊接式球閥鍛件的壁厚可做得很薄 。閥門重量可減輕四分之一 ,同時對管道彎曲和擠壓的抵抗力增強 ;由於取消了閥體法蘭和螺栓 ,外形尺寸減小 ,同叫還消除了潛在的外漏通道 。另外 ,閥體焊接結構內部曲線流暢.保持了與管道的潤滑連接無死角 ,介質流動性好 。

1.2 框軸固定球設計

球閥根據球體形式可分為固定球和浮動球兩種 。國內產品一般采用的浮動球結構 ,球體在介質的壓力作用下球體緊壓在出口端的密封麵上 ,達到封閉目的 ,一旦閥體進出口壓力差較大時 ,因扭距很大往往打開很難 。全焊接球閥采用了高強度的緞鋼閥杆 ,由外包 PTFE(聚四氟乙烯)的不鏽鋼軸承做支撐轉動平滑精確 。由於樞軸支撐的閥杆可以吸收管線介質壓力產生的推力 ,並且可以減少閥球和閥座之間的摩擦 ,因此即使在全壓差下 ,操作凹門的扭矩仍然要求很低 ,球閥開關自如 。

1.3 旋轉閥座設計

當球閥在接近全關或剛剛開啟時 ,閥球與閥座之間的窄點位置(9 點鍾位置)因天然氣被節流成高速湍流而受到高速衝刷 ,成為閥座密封磨損最嚴重的區城.最後引起泄漏 。DN300(及以上尺寸)的 CAMERON(卡麥隆)球閥采用了獨特的旋轉閥座.每次開啟或關閉閥門時.上下遊的閥座被閥球上的撥片撥動旋轉 15 攝氏度 ,這樣整個閥座密封麵輪流受天然氣衝刷 ,閥門開或關12次之後同一部位才重新受衝刷一次 ,整個閥座磨損保持均勻 ,工作壽命大大延長 。常規球閥的閥座是固定的 ,長時間運行後閥座受損傷的部位也是固定的往往會引發內瀝 。另一方麵.管道在運行一段時間後一些有害的沉積物會堆積在閥座環上 ,引起常規球閥閥座卡死或者無法正常密封 ,而旋轉閥座在轉動時則可清除閥座表麵的異物 。

1.4 閥杆及二級閥座緊急注脂密封

閥杆上部區域的密封材料 PFFE 是一種低摩擦耐老化材料 ,使用壽命長 。DN50(及以上尺寸)的全焊接球閥閥杆還備有密封脂注入係統 ,一旦球閥閥座之間進入異物而損壞密封麵 ,仍然可以通過二級閥座注入專用密封脂維持密封 。常規球閥則不具有密封脂注入結構.一旦密封麵損壞發生內漏 ,隻有更換整個球閥.

1.5 閥腔壓力的自動內部泄放及雙隔斷中腔放壓

球閥雖采取上下遊雙閥座隔斷密封 ,但長期運行的閥座不可避免出現磨損 ;當閥門處於關閉狀態時 ,上遊閥座可能會出現一定的內漏 ,內漏的介質進入閥球中腔 。特殊設計的下遊閥座可有效避免閥球中腔超壓 ,一旦閥腔壓力超過下遊壓力約 138KPa 時 ,會將下遊閥座推離球體 ,使壓力泄放到下遊管道中 。球閥安裝了與中腔連通的放壓管 ,並將放壓管引出地麵 ,無論閥門處於全開或全關位置 ,均可打開閥腔關斷閥 ,泄放中腔壓力.通過釋放中腔壓力也可檢測閥座密封性能。

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點擊次數 :  更新時間 :2013-06-22 00:43:37  【打印此頁】  【關閉