天然氣管道球閥的維護及故障排除技術(shù)

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1、天然氣管道球閥的維護及故障排除技術(shù)摘要：隨著天然氣管道事業(yè)的發(fā)展，球閥應(yīng)用日益廣泛。和其他截斷閥相比，球閥結(jié)構(gòu)簡單，啟閉迅速，流體阻力小，密封性能好，壽命長，可靠性高。但是由于運輸、安裝、操作、保養(yǎng)和管理不善，造成閥門外部損傷和內(nèi)滿的情況也時有發(fā)生，這不僅會對企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失，同時還可能嚴(yán)重影響管道的安全運行。為此，在介紹天然氣管道球閥基本結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，著重從14個方面對天然氣管道球閥從施工期到運行期維護和管理技術(shù)做了全面的論述；對天然氣管道球閥常出現(xiàn)的內(nèi)滿和閥桿泄?jié)M原因以及球閥操作異常的原因進行了探討和分析，并對每一種故障提出了相應(yīng)的解決方案；最

2、后對天然氣管道球閥的維護和保養(yǎng)提出了7條建議。主題詞：天然氣管道球閥維護故障排除一、管道球閥的基本組成及工作原理???1．基本結(jié)構(gòu)組成???一般天然氣管道用球閥主要是由閥體、閥座、球體、閥桿及傳動裝置組成。球閥的主要功能是接通和切斷管道中流體的通道，球閥是通過傳動裝置讓球體旋轉(zhuǎn)90°來實現(xiàn)開、關(guān)功能的。常用的天然氣管道球閥主要有浮動球結(jié)構(gòu)和固定球結(jié)構(gòu)兩大類。①浮動式球閥的球體是可以浮動的，在天然氣壓力的作用下，球體將被緊緊壓到出口側(cè)的密封圈上，這是將形成單密封，閥前閥座的密封不能保證。這種結(jié)構(gòu)的球閥特點是結(jié)構(gòu)簡單、單側(cè)密封性能好，但其密封面承受的壓力較大

3、，故啟閉力矩大。②而固定式結(jié)構(gòu)球閥的球體具有上、下轉(zhuǎn)軸，下部轉(zhuǎn)軸被固定在閥體下部的軸承上，上部與閥桿相連。球體可沿與閥門通道垂直的軸線轉(zhuǎn)動，不能像浮動結(jié)構(gòu)球閥一樣球體可以側(cè)向移動。因此，固定球球閥工作時，閥前流體的壓力只傳給軸承和閥桿，不會對閥座造成壓力，所以固定球閥轉(zhuǎn)矩小，閥座變形小，密封性能穩(wěn)定，使用壽命長。固定球閥的閥座是浮動的，浮動閥座借助閥座后彈簧的壓力和天然氣的壓力壓緊球體，從而實現(xiàn)密封。???2．球閥的閥座結(jié)構(gòu)???國內(nèi)天然氣管道最常用的球閥有CAMERON球閥、GROVE球閥、上海詹姆斯·萊來斯球閥、自貢球閥等，最常用的閥座結(jié)構(gòu)有以下幾種

4、形式。???(1)普通閥座???普通閥座一般用在直徑等于小于200mm浮動閥座的球閥上[1]。普通閥座主要是在預(yù)緊力或流體的壓力作用下，閥座與球體壓緊，并使閥座材料產(chǎn)生塑性變形而達到密封，其密封效果取決于閥座在流體的作用下或預(yù)緊力的作用下，能夠補償球體不圓度和表面微觀不平度的程度。這種閥座結(jié)構(gòu)簡單，加工制造方便，應(yīng)用較為普遍。???(2)彈性閥座???彈性閥座形式相對較多，但天然氣管線上常用的有螺旋彈簧組閥座和碟形彈簧閥座，這兩種閥座都是靠彈簧的彈力和流體的壓力將閥座推向球體，從而達到密封。這兩種閥座有很好的雙向密封能力和良好的彈性補償能力，但對于螺旋彈

5、簧組閥座來說，每一支彈簧的剛度很難做到一致，以致閥座受力不均，影響閥門的密封性能。相比之下，碟形彈簧的結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、加工方便，且受力均勻。因此應(yīng)用相當(dāng)廣泛。???(3)旋轉(zhuǎn)閥座???球閥在打開瞬間或關(guān)閉終了前，球體與閥座之間形成月牙形的狹窄通道，于是天然氣被節(jié)流而呈高速喘流湍流狀態(tài)，經(jīng)常導(dǎo)致閥座被沖蝕而發(fā)生內(nèi)漏。旋轉(zhuǎn)閥座的主要特點是閥門在啟閉過程中，閥座可沿通道的軸線作旋轉(zhuǎn)運動，通過開關(guān)閥門使閥座旋轉(zhuǎn)，可使閥座沿圓周方向均勻磨損，改善工作狀況，延長使用壽命。二、天然氣管道常用球閥驅(qū)動裝置???驅(qū)動裝置據(jù)動力源的類別可分為：手動、氣動、液動和電動驅(qū)動裝置

6、等4種形式。天然氣站場應(yīng)用最多的是電動執(zhí)行機構(gòu)，目前國內(nèi)常用且性能優(yōu)良的電動執(zhí)行器有ROTORK執(zhí)行器和BIFFE執(zhí)行器。電動球閥有啟動轉(zhuǎn)矩大、啟動迅速，對大口徑閥門這一特點尤為突出。電動球閥適合于遠程控制，電動球閥在現(xiàn)場能夠以電動和手動兩種方式進行開、關(guān)操作。???氣液聯(lián)動裝置應(yīng)用日益增多，目前常用的有旋轉(zhuǎn)葉片式和撥叉式氣液聯(lián)動裝置。旋轉(zhuǎn)葉片式氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)是利用管道內(nèi)的高壓氣體通過液壓油推動密閉油缸內(nèi)的旋轉(zhuǎn)葉片直接帶動閥門軸桿轉(zhuǎn)，結(jié)構(gòu)簡單輕巧。撥叉式氣液聯(lián)動執(zhí)行機構(gòu)是利用管道內(nèi)的高壓氣體通過液壓油推動活塞往復(fù)運動再通過撥叉轉(zhuǎn)換成閥門旋轉(zhuǎn)運動，結(jié)構(gòu)較

7、復(fù)雜，外形尺寸較大。三、管道球閥的維護和管理技術(shù)???1．施工期的維護和管理在施工期對球閥進行科學(xué)的管理和維護，是非常重要的，在施工期對設(shè)備管理到位，維護科學(xué)，不但可以保證安全，而且可以大大降低施工和運行管理期的費用。主要應(yīng)注意以下方面：①要采用正確的方法裝卸閥門，避免閥門受到機械損傷。吊裝閥門時，吊裝帶不能拴在閥桿或執(zhí)行器上進行吊裝，否則將造成閥桿彎曲、閥徑密封失效以及齒輪箱遭到破壞；②在出廠前，要在閥門兩端加裝簡易盲板，避免在運輸?shù)倪^程中和工地上有水、砂子等雜質(zhì)進入閥腔，對密封造成腐蝕和損傷；③在施工現(xiàn)場，閥門最好整齊的擺放在枕木上，不要隨地擺放，避

8、免排污嘴、注脂嘴等被損壞或折斷；④在安裝前，必須對閥門進行注潤滑脂。通過注潤滑脂