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天然氣閥門的性能與選型要點

由于天然氣具有易燃易爆腐蝕性強等特點，所以安裝在地下管網(wǎng)上的天然氣閥門必須滿足以下要求，才能保證長期安全運行： 

1.1材料耐腐蝕

管線輸送的天然氣在脫硫前含有大量的硫化氫（這是一種有毒且腐蝕性極強的氣體，它和鐵反應生成硫化鐵，呈片狀剝落，腐蝕機械設備）。即使經(jīng)過脫硫等工藝處理的天然氣，仍有殘存的硫化氫。因此管線閥門選材要選抗硫的耐腐蝕材料。

1.2結構合理

埋地燃氣閥門應為全通徑設計，降低流阻，便于通過管道清掃器或管道探測器,同時節(jié)約運行成本；盡可能降低結構高度以便節(jié)約安裝成本；閥門頂部應裝有全封閉的啟閉指示器，便于操作者隨時看清閥門所處狀態(tài)，以避免誤操作。

1.3密封性好

天然氣閥門的泄漏量要求十分嚴格，CJ3055-95《城鎮(zhèn)燃氣閥門的實驗與檢驗》標準規(guī)定：軟密封閥門在1.1倍公稱額定使用壓力下不允許有任何察覺的內泄漏、硬密封閥門在1.1倍公稱額定使用壓力下允許的內泄漏量小于0.3DNmm3/s。至于外泄漏是絕對不允許的。通常埋地和較重要的閥門都采用閥體全焊式結構。為了保證管線閥門的密封性能，要求密封副具有優(yōu)良的耐腐蝕性、耐磨性、自潤性及彈性。

1.4操作方便

地下管線閥門絕大多數(shù)為人力啟閉，因此要求閥門的啟閉扭矩小，全程轉圈數(shù)不能太多，便于事故發(fā)生后能夠盡快切斷氣源。

1.5維護簡單

閥門的零部件設計應考慮采用少維護、免維護結構，盡可能減少檢修保養(yǎng)的工作量，減少因閥門檢修保養(yǎng)而封閉道路，影響交通的情況發(fā)生。

2.1  幾種常用閥門的對比分析

目前我國天然氣行業(yè)使用的燃氣閥門從結構形式上分主要有三個大類，即閘閥、球閥、蝶閥等。下面從三個方面對這幾種閥門進行分析比較：

2.2工作原理及結構特點的比較

閘閥是通過閘板的上下移動，來啟閉閥門，以實現(xiàn)管線上某一部位系統(tǒng)需要“全開、全關”控制，且滿足介質通過只產(chǎn)生微小的壓力降要求。閘閥通常適用于不需要經(jīng)常啟閉，而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用于作為調節(jié)或節(jié)流使用。閘閥一般為全通徑設計，流通阻力小，可通過清掃球和管道探測器。閘閥結構高度較高（一般為管徑的3—5倍），適合管道埋深較深的情況。

球閥是靠旋轉球體來使閥門啟閉（開、閉只須旋轉90°）。球閥開關輕便，體積小，可以做成很大口徑，密封可靠，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質沖蝕，在各行業(yè)得到廣泛的應用。其結構簡單、維修方便，全通徑設計，流通阻力小，可通過清掃球和管道探測器。

蝶閥是根據(jù)管子擋扳的原理設計的，其流動控制元件是一個有傾角的盤，圓盤固定在心軸上，并以旋轉心軸來控制啟閉，閥座固定于閥體壁上。其閥體為薄餅型，適用于調節(jié)介質流量。蝶閥結構體積小，重量輕，易操作，但流通阻力大且不能通過清掃球和管道探測器。

從以上結構特點及工作原理來分析，閘閥和球閥比較適合應用于天然氣管道。

2.3經(jīng)濟性比較

我們以安裝一個額定壓力為4公斤，公稱直徑為DN200的閥門所需的費用進行經(jīng)濟性比較得出，使用球閥造價高，約為閘閥及蝶閥費用的三倍。閘閥雖然價格比蝶閥高出很多（約為蝶閥的4倍），但是由于此種閘閥可直埋，所以節(jié)約了大量的安裝費用，從而使閘閥與蝶閥的整體費用相近。而從多年的使用結果來看閘閥的性能及使用壽命遠遠優(yōu)于蝶閥。所以從這一環(huán)節(jié)看，閘閥應為首選閥門。

2.4安全性比較

隨著技術水平的不斷提高，各種閘閥的安全性也不斷得到提高。平行雙閘板閘閥內部裝有閥桿保護套，使閥桿不受介質的侵蝕；殼體采用特殊設計的"鼠籠框架式加強筋"，減輕了閥門總體重量，增強了殼體強度和剛度；彈性密封閘閥采用彈性硬密封，閥門全開或全關時，密封副完全把介質同閥門內腔隔離開來使閘閥具有耐火、耐高溫、耐腐蝕的特點。閘閥帶有全封閉的啟閉指示器，使操作者清楚了解閥門所處狀態(tài)。

球閥也具有耐火性，耐高溫的特性?；馂母邷責龤芊庾系木鬯姆蚁┎牧虾?，金屬密封座及各個密封部位均能形成金屬對金屬的密封結構，阻止燃氣介質擴散，防止災情繼續(xù)擴大；另外它還具有防靜電結構，使球閥在啟閉過程中形成的靜電導入地下，避免靜電積聚點燃介質，確保設備安全；球閥有限位加鎖機構，可防止操作員誤操作或非法操作。

蝶閥的密封副隔離寬度太窄，容易造成閥瓣關閉過程中過頭或不到位，影響密封；另外，由于密封副中-部分是橡膠或聚四氟乙烯，在氣體沖刷中易損壞或脫落，且遇火遇高溫易損壞，使用年限短。

從以上的分析結果我們可以看出，無論從哪個角度來說蝶閥都不太適用于埋地燃氣管道。但因空間條件限制時，只能選用蝶閥。選蝶閥時應選用多偏心優(yōu)質蝶閥，密封材料選用聚四氟乙烯或硬密封，調試時必須準確調整到關閉位置。

閘閥和球閥從結構特性和安全性來說都比較適用于埋地天然氣管道。但它們也都有各自的缺點。球閥從設計到制造都需要較高的技術水平，因此其造價較高。閘閥啟閉時需要旋轉很多圈，啟閉用時較長。所以我們在選用閥門時應綜合各方面的因素，在保證安全可靠的情況下，盡量地節(jié)約成本，從這個角度出發(fā)，我們應根據(jù)燃氣特性和管線的使用壓力合理選用閥門，既能滿足管線的安全運行又能達到減少造價，物盡其用的目的。

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