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天然氣閥門的選型和性能性能要點   發(fā)布時間:17-04-08

天然氣閥門的選型和性能性能要點




燃?xì)鈱S们蜷y針對普通鑄鋼閥門耐腐蝕性能差、殼體易穿孔的缺點,根據(jù)介質(zhì)具體特性,氨氣專用球閥在閥體材料上選用耐腐蝕鋼(碳素鋼添加耐蝕合金元素),可耐燃?xì)?、液氨腐蝕,低溫可至-40℃- 120℃,最大限度保證工況條件使用要求。廣泛用于石油、化工、制藥、化肥等行業(yè)。



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(yīng)生成硫化鐵,呈片狀剝落,腐蝕機械設(shè)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(jié)構(gòu)合理

  埋地燃?xì)忾y門應(yīng)為全通徑設(shè)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(jié)構(gòu)高度以便節(jié)約安裝成本;閥門頂部應(yīng)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(yán)格,CJ3055-95《城鎮(zhèn)燃?xì)忾y門的實驗與檢驗》標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)泄漏、硬密封閥門在1.1倍公稱額定使用壓力下允許的內(nèi)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(jié)構(gòu)。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(zhuǎn)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(shè)計應(yīng)考慮采用少維護、免維護結(jié)構(gòu),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?xì)忾y門從結(jié)構(gòu)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(jìn)行分析比較:

  2.2工作原理及結(jié)構(gòu)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(guān)”控制,且滿足介質(zhì)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(diào)節(jié)或節(jié)流使用。閘閥一般為全通徑設(shè)計,流通阻力小,可通過清掃球和管道探測器。閘閥結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)球體來使閥門啟閉(開、閉只須旋轉(zhuǎn)90°)。球閥開關(guān)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(zhì)沖蝕,在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。其結(jié)構(gòu)簡單、維修方便,全通徑設(shè)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(shè)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(zhuǎn)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(diào)節(jié)介質(zhì)流量。蝶閥結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)特點及工作原理來分析,閘閥和球閥比較適合應(yīng)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(jìn)行經(jīng)濟性比較得出,使用球閥造價最高,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(jié)果來看閘閥的性能及使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于蝶閥。所以從這一環(huán)節(jié)看,閘閥應(yīng)為首選閥門。

  2.4安全性比較

  隨著技術(shù)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(nèi)部裝有閥桿保護套,使閥桿不受介質(zhì)的侵蝕;殼體采用特殊設(shè)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(guān)時,密封副完全把介質(zhì)同閥門內(nèi)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)。 ZCRB系列燃?xì)饩o急切斷閥是一種新型的燃?xì)夤艿拦こ痰陌踩涮籽b置,主要應(yīng)用于以下場合:1.與可燃?xì)怏w泄漏監(jiān)測儀器相連接。當(dāng)儀器檢測到可燃?xì)怏w泄漏時,自動快速關(guān)閉主供氣體閥門,切斷燃?xì)獾墓┙o,及時制止惡性事故的發(fā)生。2.與熱力設(shè)備的極限溫度(或壓力)安全控制器相連接。當(dāng)設(shè)備內(nèi)檢測點的溫度或壓力超過設(shè)定的極限數(shù)值時,自動快速關(guān)閉供氣閥門,停止燃料的供給。3.與高層建筑的中央消防報警系統(tǒng)相連接。當(dāng)大廈發(fā)生火情時,自動切斷大廈內(nèi)的燃?xì)夤?yīng),防止煤氣爆炸的發(fā)生。4.在城市或工廠的燃?xì)夤?yīng)管網(wǎng)內(nèi)設(shè)置BZCK燃?xì)饩o急切斷閥,可在中央控制室內(nèi)集中控制,遠(yuǎn)距離遙控,緊急關(guān)閉事故現(xiàn)場的管線供氣。


  球閥也具有耐火性,耐高溫的特性?;馂?zāi)高溫?zé)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(jié)構(gòu),阻止燃?xì)饨橘|(zhì)擴散,防止災(zāi)情繼續(xù)擴大;另外它還具有防靜電結(jié)構(gòu),使球閥在啟閉過程中形成的靜電導(dǎo)入地下,避免靜電積聚點燃介質(zhì),確保設(shè)備安全;球閥有限位加鎖機構(gòu),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(guān)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(jié)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?xì)夤艿?。但因空間條件限制時,只能選用蝶閥。選蝶閥時應(yīng)選用多偏心優(yōu)質(zhì)蝶閥,密封材料選用聚四氟乙烯或硬密封,調(diào)試時必須準(zhǔn)確調(diào)整到關(guān)閉位置。

  閘閥和球閥從結(jié)構(gòu)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(shè)計到制造都需要較高的技術(shù)水平,因此其造價較高。閘閥啟閉時需要旋轉(zhuǎn)很多圈,啟閉用時較長。所以我們在選用閥門時應(yīng)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(yīng)根據(jù)燃?xì)馓匦院凸芫€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(dá)到減少造價,物盡其用的目的。



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