天然氣閥門選型和技術要點 發(fā)布時間:17-05-10 |
天然氣閥門的性能與選型要點 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(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(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(zhì)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(diào)節(jié)介質(zhì)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(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(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)。 球閥也具有耐火性,耐高溫的特性。火災高溫燒毀密封座上的聚四氟乙烯材料后,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(zhì)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(zhì),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(zhì)蝶閥,密封材料選用聚四氟乙烯或硬密封,調(diào)試時必須準確調(diào)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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