燃氣閥門應用現狀及選型之(zhī)初探討
時間:2011-4-2 9:04:29 來源:溫(wēn)州尼(ní)威閥門 瀏覽數:1935
閥門是(shì)燃氣輸配、存儲係統安全運行和檢修、改造、發展必不可少的重要設備。如果燃(rán)氣閥門選型不(bú)當或(huò)質量不佳,就可能引發泄漏(lòu)、停產等事故。事故一旦(dàn)發生,輕則影響社會正常生活(huó)、生產,重則給國家、人民生命財(cái)產帶來重大損失。因此,對燃氣閥門的選用必須慎重。
1、燃氣閥門應用現狀
隨著燃氣事業的發展,燃(rán)氣專用閥門的需求量越來越大,上海巴閥閥門生產廠家不斷地推出新(xīn)產品,以適(shì)應市場競爭的需要。目前,我國埋地用(yòng)燃氣閥門從結構(gòu)形式分主要有閘閥、球閥、蝶閥。傳動方式主要有(yǒu)手動、蝸輪傳動、電動、氣動、氣—液聯動等。安裝(zhuāng)方式有需建閘井和直埋兩種。據有關資料顯示,在城鎮煤(méi)製氣輸配係統中應用廣(guǎng)的(de)是手動式閘閥。以天津市為例,我市河(hé)北、紅橋、北辰三個(gè)區共(gòng)有中壓管道120多公裏,閥(fá)門300多個,其中80%以(yǐ)上(shàng)是閘閥,其次為蝶閥、球閥。在實施氣源轉換工程(chéng)之前,上述三個區燃氣管道中運行的是人工煤氣。人工煤氣(qì)中含有較多的雜質,尤其是(shì)焦油、芳香烴和粉塵混合形成的“煤氣膠(jiāo)”經常影響閥門密封甚至"咬死"閥杆。因此在閥門的選用上我們主要選擇那些從結構特點能(néng)解決這一問題的閥門,從而保證閥門啟(qǐ)閉靈活、無(wú)泄漏。經過多(duō)年的(de)實踐(jiàn)摸索和(hé)數據分析,我們發現(xiàn)閘閥(包括平行雙閘板閘閥和彈性密封單閘板閘閥)比較適用。但隨著天代煤工程的結束,燃(rán)氣的性質發生了變化。天然氣較煤(méi)製氣潔淨幹燥,但含有砂粒質粉塵,壓力也較煤製氣高,在高壓力作用下(xià)砂粒粉塵將對閥門內腔(qiāng)形成較強(qiáng)的衝刷作用且天然氣中含有腐蝕性極強硫化氫,因此如何在城鎮(zhèn)地下管道(dào)上選用天然氣閥門是擺在我們(men)麵前的(de)新課題。
2、天然氣閥門選型分析
2.1埋地天然(rán)氣閥門應滿足的要(yào)求
天然氣具有易燃易爆腐蝕性強(qiáng)等特點,所以安裝在(zài)地下管網上的天然氣閥門應滿足以下要求:
2.1.1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(fǔ)蝕性(xìng)極強的氣體,它和鐵反應生成硫化鐵,呈片狀剝落,腐蝕(shí)機械設備)。即使經過(guò)脫硫等工藝處理的天然氣,仍(réng)有殘存的(de)硫化(huà)氫。因此管線閥門選材要選抗硫的(de)耐腐蝕(shí)材料。
2.1.2結構合理
埋地燃氣閥門應為全通徑設計,降低流阻,便於通過管道清掃器或管道探測器,同時節約運行成本(běn);盡可能降(jiàng)低結構高度以便節約安裝成本(běn);閥門(mén)頂部應裝有全(quán)封閉的啟閉(bì)指示器,便於操作者隨時看清閥(fá)門所處狀態,以避免誤操作。
2.1.3密(mì)封性好
天然氣閥門的泄漏量要求十分嚴格,CJ3055-95《城(chéng)鎮(zhèn)燃氣閥門的(de)實驗與檢驗》標準(zhǔn)規定:軟密封閥(fá)門在1.1倍(bèi)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(é)定使用壓力下允許的內泄漏量小於0.3DNmm3/s。至(zhì)於外泄漏是(shì)不允許的(de)。通(tōng)常埋(mái)地和較重要的(de)閥(fá)門都采用閥體全焊(hàn)式(shì)結構。為(wéi)了保證管線閥門(mén)的(de)密封性能,要求密封副具有優(yōu)良的耐腐蝕性、耐(nài)磨性、自潤性及彈性。
2.1.4操(cāo)作方便
地下管線閥門絕大多數為(wéi)人力啟閉,因此要求閥(fá)門的啟閉扭矩小,全程(chéng)轉圈數不能(néng)太多,便於事故發生後能夠盡快切斷氣源。
2.1.5維護簡單(dān)
閥門的零(líng)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的工(gōng)作量,減少因閥門檢修(xiū)保養而封閉道路,影響(xiǎng)交通的情況發生。
2.2幾種常用閥門(mén)的對比(bǐ)分(fèn)析
目前我國天然氣行業使用的燃氣閥門從結構形式上分(fèn)主要有(yǒu)三個大類,即閘閥、球閥(fá)、蝶閥等。下麵從三個方麵對這幾種閥門進行分析比較:
2.2.1工作原理及結構特點的比(bǐ)較
閘閥是通過閘板的上下移動,來啟閉閥門,以實現(xiàn)管線上某一部位係統(tǒng)需要“全開、全關”控製,且滿足介質通過隻產生微小的(de)壓力降要求。閘閥通常適用於不需要經常啟閉(bì),而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用於作為調節或節流使用。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(dào)埋深較深的情況。
球閥是靠旋轉球體來使閥(fá)門啟閉(開、閉隻(zhī)須旋轉90°)。球閥開關輕(qīng)便,體積小,可以做成很大口徑,密封可靠,密封麵與球麵常(cháng)在閉合狀態,不易被介質衝蝕,在各(gè)行業得到廣泛的應用。其結構簡單、維修方(fāng)便,全通徑設計,流通阻力小,可通過清掃球和管(guǎn)道探測器(qì)。
蝶閥是根據管子擋扳的原理設計的(de),其流動(dòng)控製元件是一(yī)個有傾角的盤,圓盤固定在心軸上,並以旋轉心軸來控製啟閉,閥座固定於閥體壁(bì)上(shàng)。其(qí)閥體為薄餅型,適用於調節介質流量。蝶閥結構體(tǐ)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(zuò)原(yuán)理來分析,閘閥和(hé)球閥比較適合應(yīng)用於天然(rán)氣管道。
2.2.2經濟性比較(jiào)
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濟性比較得出,使用球閥造價高,約為閘閥(fá)及(jí)蝶閥費(fèi)用的三倍(bèi)。閘閥雖然價格比蝶閥高出很多(約為蝶閥的4倍),但是由於此種閘閥可直埋,所以節約了大量的安(ān)裝費用,從而使閘閥與蝶閥的(de)整體(tǐ)費用(yòng)相近。而從多年的(de)使用結果(guǒ)來看閘閥(fá)的性能及使用壽命遠遠優於蝶閥。所以從這一環節看(kàn),閘(zhá)閥應為首選(xuǎn)閥門。
2.2.3安全性比較
隨著技術水平的不斷提高,各種閘(zhá)閥的安全性也不斷(duàn)得到提高。平行雙閘(zhá)板閘閥(fá)內部裝有閥(fá)杆保護套,使(shǐ)閥杆不受介質的侵蝕;殼體(tǐ)采用(yòng)特殊(shū)設計的"鼠籠框架式加強筋",減輕了閥門總體(tǐ)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(huò)全關時,密(mì)封副完全把(bǎ)介質同閥門內腔隔離(lí)開來使閘(zhá)閥具有耐火、耐高溫、耐腐蝕的特點。閘閥帶(dài)有全封閉的啟閉指示器(qì),使操作者清楚了解閥門所處(chù)狀態。
球閥也(yě)具有耐(nài)火性(xìng),耐高溫的特(tè)性。火災高溫燒(shāo)毀密封座(zuò)上的聚四氟乙烯材料後,金(jīn)屬(shǔ)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,阻止燃氣(qì)介質擴散,防止災情繼續擴大;另外它還具有防靜電結構,使球閥在啟閉過程(chéng)中形成的靜電導入地下,避免靜電積聚點燃(rán)介質,確保(bǎo)設備(bèi)安全;球閥有限位加鎖機構,可防止操作(zuò)員誤操作或非法操作。
蝶閥的(de)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,由於密封(fēng)副中-部分是橡膠或聚(jù)四(sì)氟乙烯,在氣體衝刷中易損壞或脫落,且(qiě)遇(yù)火(huǒ)遇高溫易損壞,使用年限(xiàn)短。
從以上的分析結果(guǒ)我們可(kě)以看(kàn)出,無論從哪個角度來說蝶閥都(dōu)不太適用於埋地燃氣(qì)管道。但因空(kōng)間條件限製時,隻能選用蝶閥。選蝶閥時應(yīng)選用多偏心優質蝶閥,密封材(cái)料選用聚四(sì)氟乙烯或硬密封,調試時必須準確調整到關閉(bì)位置。
閘閥和球(qiú)閥從結(jié)構特性和安全性來說都比較適用於埋地天然氣管道。但它們也都有各自的缺點。球閥從(cóng)設計到製造都(dōu)需要較(jiào)高(gāo)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(bì)用時較長。所以我們在選用閥門時應綜合各方麵的因素,在保(bǎo)證安全可靠的情況(kuàng)下,盡量地節約成本,從這個角度出發,我們應根據燃氣特性和管線的使(shǐ)用壓力合理選用閥(fá)門,既能滿足管線的安全運行又能(néng)達到減少造價,物(wù)盡其用的目的。
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