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(di)解決(jue)了(le)國(guo)內一般管道(dao)球閥經常出現的內漏(lou)、閥桿泄漏(lou)、閥門外表(biao)面(mian)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(qiu)(qiu)閥(fa)閥(fa)體(ti)由 6 部(bu)分鍛造的(de)(de)(de)殼體(ti)裝配后焊(han)接(jie)(jie)而(er)成(cheng)，結(jie)構緊湊(cou)、整個(ge)球(qiu)(qiu)閥(fa)渾然一體(ti)．目(mu)前國內生產使用的(de)(de)(de)大(da)口徑球(qiu)(qiu)閥(fa)多為分體(ti)三片式構造，各部(bu)分之(zhi)間采用螺栓連接(jie)(jie)。與(yu)(yu)三片式球(qiu)(qiu)閥(fa)相比，在強度相同的(de)(de)(de)情況下全焊(han)接(jie)(jie)式球(qiu)(qiu)閥(fa)鍛件的(de)(de)(de)壁厚可(ke)(ke)做得很(hen)薄(bo)。閥(fa)門重量可(ke)(ke)減(jian)輕四分之(zhi)一，同時對管(guan)道(dao)彎曲和(he)擠壓(ya)的(de)(de)(de)抵抗力(li)增強；由于取消(xiao)了閥(fa)體(ti)法(fa)蘭和(he)螺栓，外形尺寸(cun)減(jian)小(xiao)，同叫還(huan)消(xiao)除(chu)了潛在的(de)(de)(de)外漏通道(dao)。另外，閥(fa)體(ti)焊(han)接(jie)(jie)結(jie)構內部(bu)曲線(xian)流(liu)暢．保持了與(yu)(yu)管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)潤滑連接(jie)(jie)無死角，介質流(liu)動性好(hao)。

1.2 框軸固定球設計

球(qiu)(qiu)閥(fa)根據球(qiu)(qiu)體形式可(ke)(ke)分為(wei)固定球(qiu)(qiu)和(he)浮動(dong)球(qiu)(qiu)兩種。國(guo)內產品一般(ban)采(cai)用(yong)的(de)浮動(dong)球(qiu)(qiu)結構(gou)，球(qiu)(qiu)體在(zai)(zai)介(jie)質的(de)壓(ya)(ya)(ya)力作(zuo)用(yong)下球(qiu)(qiu)體緊(jin)壓(ya)(ya)(ya)在(zai)(zai)出(chu)口端的(de)密封面上，達到封閉(bi)目的(de)，一旦閥(fa)體進(jin)出(chu)口壓(ya)(ya)(ya)力差較大時，因扭距很(hen)(hen)大往往打(da)開(kai)很(hen)(hen)難。全焊接球(qiu)(qiu)閥(fa)采(cai)用(yong)了高強度的(de)緞鋼閥(fa)桿，由外包 PTFE（聚四氟乙烯(xi)）的(de)不銹鋼軸(zhou)(zhou)承做支(zhi)撐(cheng)轉動(dong)平滑精確。由于樞軸(zhou)(zhou)支(zhi)撐(cheng)的(de)閥(fa)桿可(ke)(ke)以(yi)吸收管(guan)線介(jie)質壓(ya)(ya)(ya)力產生的(de)推(tui)力，并且可(ke)(ke)以(yi)減少閥(fa)球(qiu)(qiu)和(he)閥(fa)座(zuo)之(zhi)間(jian)的(de)摩擦，因此即使(shi)在(zai)(zai)全壓(ya)(ya)(ya)差下，操作(zuo)凹門的(de)扭矩(ju)仍然要求很(hen)(hen)低(di)，球(qiu)(qiu)閥(fa)開(kai)關自如。

1.3 旋轉閥座設計

當球(qiu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)在接近全關或(huo)(huo)剛(gang)剛(gang)開啟(qi)時(shi)，閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)球(qiu)與(yu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)之間的(de)(de)(de)窄點位置（9 點鐘位置）因天(tian)然(ran)氣被(bei)節流(liu)成高速(su)湍(tuan)流(liu)而(er)受到高速(su)沖刷(shua)(shua)，成為閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)密封磨損(sun)最(zui)嚴重(zhong)的(de)(de)(de)區城．最(zui)后(hou)(hou)引起泄(xie)漏。DN300（及(ji)以上(shang)尺寸）的(de)(de)(de) CAMERON（卡(ka)麥隆）球(qiu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)采用了獨(du)特(te)的(de)(de)(de)旋轉(zhuan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)．每次(ci)開啟(qi)或(huo)(huo)關閉閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門時(shi)．上(shang)下游的(de)(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)被(bei)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)球(qiu)上(shang)的(de)(de)(de)撥片撥動(dong)旋轉(zhuan) 15 攝(she)氏度，這樣整個閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)密封面(mian)輪流(liu)受天(tian)然(ran)氣沖刷(shua)(shua)，閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)門開或(huo)(huo)關12次(ci)之后(hou)(hou)同一部位才重(zhong)新(xin)受沖刷(shua)(shua)一次(ci)，整個閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)磨損(sun)保持均勻，工作(zuo)壽命大大延長。常規球(qiu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)是固(gu)定的(de)(de)(de)，長時(shi)間運行(xing)后(hou)(hou)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)受損(sun)傷的(de)(de)(de)部位也是固(gu)定的(de)(de)(de)往(wang)往(wang)會引發(fa)內瀝(li)。另一方(fang)面(mian)．管道在運行(xing)一段時(shi)間后(hou)(hou)一些(xie)有害的(de)(de)(de)沉積物會堆積在閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)環(huan)上(shang)，引起常規球(qiu)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)卡(ka)死(si)或(huo)(huo)者無(wu)法正常密封，而(er)旋轉(zhuan)閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)在轉(zhuan)動(dong)時(shi)則可清(qing)除閥(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)座(zuo)(zuo)(zuo)表面(mian)的(de)(de)(de)異物。

1.4 閥桿及二級閥座緊急注脂密封

閥(fa)桿(gan)上部區域的(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)材料(liao) PFFE 是一種低(di)摩擦耐(nai)老(lao)化材料(liao)，使(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)長。DN50（及以上尺寸）的(de)全焊接球(qiu)閥(fa)閥(fa)桿(gan)還備(bei)有密(mi)(mi)(mi)封(feng)脂(zhi)注(zhu)入(ru)系(xi)統，一旦(dan)(dan)球(qiu)閥(fa)閥(fa)座(zuo)(zuo)之間(jian)進入(ru)異物而(er)損壞(huai)密(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)，仍然可以通過(guo)二級閥(fa)座(zuo)(zuo)注(zhu)入(ru)專用(yong)(yong)密(mi)(mi)(mi)封(feng)脂(zhi)維(wei)持密(mi)(mi)(mi)封(feng)。常規(gui)球(qiu)閥(fa)則(ze)不具有密(mi)(mi)(mi)封(feng)脂(zhi)注(zhu)入(ru)結構(gou)．一旦(dan)(dan)密(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)損壞(huai)發生(sheng)內漏，只有更換整個球(qiu)閥(fa)．

1.5 閥腔壓力的自動內部泄放及雙隔斷中腔放壓

球閥(fa)雖采(cai)取(qu)上下(xia)游(you)雙(shuang)閥(fa)座(zuo)隔斷(duan)密封，但長(chang)期運行的閥(fa)座(zuo)不可(ke)(ke)避免(mian)出(chu)現(xian)(xian)磨損(sun)；當閥(fa)門處(chu)于關(guan)(guan)閉(bi)狀態(tai)時，上游(you)閥(fa)座(zuo)可(ke)(ke)能會出(chu)現(xian)(xian)一定的內漏(lou)，內漏(lou)的介質(zhi)進入閥(fa)球中(zhong)(zhong)腔(qiang)(qiang)。特殊設計(ji)的下(xia)游(you)閥(fa)座(zuo)可(ke)(ke)有效避免(mian)閥(fa)球中(zhong)(zhong)腔(qiang)(qiang)超壓(ya)(ya)(ya)，一旦閥(fa)腔(qiang)(qiang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)超過下(xia)游(you)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)約 138KPa 時，會將(jiang)下(xia)游(you)閥(fa)座(zuo)推離球體，使(shi)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)泄放(fang)到下(xia)游(you)管(guan)道中(zhong)(zhong)。球閥(fa)安裝了與中(zhong)(zhong)腔(qiang)(qiang)連通(tong)的放(fang)壓(ya)(ya)(ya)管(guan)，并(bing)將(jiang)放(fang)壓(ya)(ya)(ya)管(guan)引出(chu)地面(mian)，無(wu)論閥(fa)門處(chu)于全(quan)開或全(quan)關(guan)(guan)位置，均可(ke)(ke)打開閥(fa)腔(qiang)(qiang)關(guan)(guan)斷(duan)閥(fa)，泄放(fang)中(zhong)(zhong)腔(qiang)(qiang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)．通(tong)過釋放(fang)中(zhong)(zhong)腔(qiang)(qiang)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)也(ye)可(ke)(ke)檢測閥(fa)座(zuo)密封性能。