進口燃氣閥門應用現狀及選型初探

作者：中鼎閥門 時間：2024-12-06 18:17:20 閱讀：

        它是閥門式燃氣輸配和儲存系統安全運行、檢修、改造和發展的必不可少的重要設備。如果氣閥選擇不當或質量不好，可能會造成泄漏、停機等事故。一旦發生事故，將會影響社會的正常生活和生產，或者給國家和人民的生命財產帶來重大損失。因此，選擇燃氣閥門必須謹慎。

1.燃氣閥的應用現狀

        隨著燃氣行業的發展，特種燃氣閥門的需求量越來越大，閥門制造商也在不斷推出新產品以適應市場競爭的需要。目前國內埋地燃氣閥門主要有閘閥、球閥和蝶閥。傳動方式主要有手動、蝸輪傳動、電動、氣動和氣動液體連接等。安裝方式有兩種:建閘井和直埋。根據相關資料，手動閘閥是城市煤制氣輸配系統中應用最廣泛的閥門。以天津為例，河北、虹橋、北辰等地中壓管道120多公里，閥門300多個，其中80%以上是閘閥，其次是蝶閥和球閥。在氣源轉換工程實施前，上述三個區的輸氣管道均使用人工煤氣。人工煤氣含有許多雜質，特別是焦油、芳香烴和灰塵氣經常影響氣門密封，甚至“咬”氣門桿。所以在閥門的選擇上，主要是從結構特點上選擇那些能解決這個問題的閥門，以保證閥門啟閉靈活，無泄漏。經過多年的實踐和數據分析，我們發現閘閥(包括平行雙閘閥和彈性密封單閘閥)更適合。然而，隨著煤炭發電項目的結束，天然氣的性質發生了變化。與煤氣化相比，天然氣更清潔、更干燥，但含有沙塵，壓力比煤氣化高。在高壓作用下，砂質粉塵會對閥腔形成強烈的沖刷作用，天然氣中含有強腐蝕性的硫化氫。因此，如何選擇城市地下管道中的天然氣閥門是擺在我們面前的新課題。

天然氣閥門選型分析

2.1埋地天然氣閥門的要求

        天然氣具有易燃、易爆和腐蝕性，因此安裝在地下管網上的天然氣閥門應符合下列要求:
材料耐腐蝕性。
        脫硫前管道輸送的天然氣中含有大量的硫化氫(這是一種有毒的強腐蝕性氣體，與鐵反應生成硫化鐵，呈片狀剝落，腐蝕機械設備)。即使經過脫硫等工藝處理的天然氣，仍有硫化氫殘留。因此，管道閥門的材料選擇應是抗硫、耐腐蝕的材料。

2.1.2結構合理
        埋地燃氣閥門應設計成全直徑，這樣可以減小流動阻力，便于管道清掃機或管道檢測器通過，節省運行費用。盡可能降低結構高度，以節省安裝成本；閥門頂部應裝有全封閉的啟閉指示器，便于操作人員隨時看到閥門的狀態，避免誤操作。
2.1.3密封性好。

        對天然氣閥門泄漏的要求非常嚴格。CJ3055-95《城鎮燃氣閥門的試驗和檢驗》規定，軟密封閥門在1.1倍公稱額定工作壓力下不允許有任何可察覺的內漏，硬密封閥門在1.1倍公稱額定工作壓力下的允許內漏小于0.3 dnmm3/s，至于外漏，是絕對不允許的。埋地閥門和重要閥門一般采用閥體全焊接結構。為了保證管道閥門的密封性能，要求密封副具有優良的耐腐蝕性、耐磨性、自潤滑性和彈性。
易于操作
絕大多數地下管道閥門的啟閉都是靠人力來完成的，所以要求閥門的啟閉力矩要小，整個過程的圈數不能太多，以便事故發生后能盡快切斷氣源。
簡單的維護
閥門部件的設計應考慮少維修、免維護的結構，盡可能減少維修的工作量，減少閥門維修造成的道路封閉和交通影響。

2.2幾種常用閥門的對比分析
目前，我國天然氣行業使用的氣閥主要有三種，即閘閥、球閥、蝶閥等。從以下三個方面對這些閥門進行分析和比較:

2.2.1工作原理和結構特點對比

        閘閥是通過上下移動閘門來開啟和關閉閥門，從而滿足管道某一部分的系統需要完全打開和完全關閉控制，并滿足介質只產生微小壓降的要求。閘閥通常適用于不需要經常開啟和關閉的工況，閘閥保持全開或全關。不適合調節或者節流。閘閥一般為全通徑設計，流阻小，能通過清潔球和管道檢測器。閘閥結構高度高(一般為管徑的3-mdash；5倍)，適用于深埋管道。
球閥通過旋轉球來開啟和關閉(開啟和關閉只需要旋轉90 & deg)。球閥重量輕，體積小，可做成大直徑，密封可靠，其密封面和球面始終處于封閉狀態，不易被介質腐蝕，廣泛應用于各行業。本實用新型結構簡單，維護方便，全直徑設計，流阻低，可通過清潔球和管道探測器。
蝶閥是根據管道擋板原理設計的。其流量控制元件是具有傾斜角的圓盤。圓盤固定在主軸上，通過旋轉主軸來控制開閉。閥座固定在閥體壁上。閥體為煎餅狀，適用于調節介質的流量。蝶閥體積小，重量輕，操作方便，但流通阻力大，不能通過清潔球和管道檢測器。
從以上結構特點和工作原理來看，閘閥和球閥更適合天然氣管道。

2.2.2經濟比較

        我們從經濟上比較了安裝一個額定壓力為4kg，公稱直徑為DN200的閥門的成本，得出使用球閥的成本最高，大約是閘閥和蝶閥成本的三倍。雖然閘閥的價格比蝶閥高很多(大約是蝶閥的4倍)，但是可以直埋，所以節省了很多安裝費用，使得閘閥和蝶閥的整體成本差不多。從多年的使用結果來看，閘閥的性能和使用壽命遠遠優于蝶閥。所以從這個方面來說，閘閥應該是首選。

2.2.3安全性比較
        隨著技術水平的不斷提高，各種閘閥的安全性得到了提高。雙閘板閥內設有閥桿保護套，防止介質對閥桿的侵蝕；外殼采用特別設計的“鼠籠框架加強筋”，減輕了閥門的整體重量，增強了外殼的強度和剛度；彈性閘閥采用彈性硬密封。當閥門全開或全關時，密封副將介質與閥腔完全隔絕，使閘閥具有耐火、耐高溫、耐腐蝕的特點。閘閥配有完全關閉的啟閉指示器，以便操作者能清楚地了解閥門的狀態。
球閥還具有耐火、耐高溫的特點。密封座上的聚四氟乙烯材料經高溫燃燒后，金屬密封座與所有密封部件可形成金屬對金屬的密封結構，可阻止氣體介質擴散，防止災害擴大。此外，具有防靜電結構，使球閥在啟閉過程中形成的靜電可以導入地下，防止靜電積聚引燃介質，確保設備安全；球閥的有限鎖緊機構可防止操作人員誤操作或非法操作。
蝶閥密封副的隔離寬度過窄，容易造成閥瓣在關閉過程中關閉過度或不到位，從而影響密封；另外，由于密封副的中間部分是橡膠或聚四氟乙烯，在氣體沖洗時容易損壞或脫落，遇火高溫時容易損壞，使用壽命短。
        從以上分析結果可以看出，無論從哪個角度看，蝶閥都不適合埋地燃氣管道。但由于空間限制，只能使用蝶閥。蝶閥選型時，應選用多偏心優質蝶閥，密封材料采用聚四氟乙烯或硬密封，調試時必須準確調整到關閉位置。
        閘閥和球閥從結構特點和安全性上更適合埋地天然氣管道。但都有各自的缺點。球閥從設計到制造都需要很高的技術水平，因此其成本較高。閘閥在啟閉時需要多次旋轉，耗時較長。所以在選擇閥門時，要綜合考慮各方面因素，在保證安全可靠的前提下，盡量節約成本。從這個角度來說，應該根據氣體的特性和管道的運行壓力來合理選擇閥門，既能滿足管道的安全運行，又能達到降低成本、物盡其用的目的。

四.結束語
隨著我國燃氣工業和科學技術的不斷發展，更多的新技術和新材料將應用于燃氣閥門的制造。因此，燃氣閥門的選擇標準應不斷提高，以滿足燃氣用戶的需求。