天然气管道球阀维护和故障排除技术.pdf

维普资讯 天 然 气 工 业 2005年7月 天然气管道球阀的维护及故障排除技术 朱 喜 平 (中国石油天然气管道局秦皇岛输油气公司) 朱毫平．天然气管道球阀的维护及故障排除技术．天然气工业，2005；25(7)：102～104 摘 要 随着天然气管道事业的发展，球阀应用 日益广泛。和其他截断阀相 比，球阀结构简单，启闭迅速，流 体阻力小，密封性能好 ，寿命长 ，可靠性高。但是由于运输、安装、操作、保养和管理不善，造成 阀门外部损伤和内满 的情况也时有发生，这不仅会对企业造成 巨大的经济损失，同时还可能严重影响管道 的安全运行。为此，在介绍天 然气管道球阀基本结构的基础上 ，着重从 14个方面对天然气管道球 阀从施工期到运行期维护和管理技术做 了全 面的论述；对天然气管道球阀常出现的内满和阀杆泄满原 因以及球 阀操作异常 的原 因进行 了探讨和分析，并对每 一 种故障提 出了相应的解决方案；最后对天然气管道球阀的维护和保养提出了7条建议 。 主题词 天然气 管道 球 阀 维护 故障 排除 (1)普通阀座 一 、 管道球阀的基本组成及工作原理 普通阀座一般用在直径等于小于 200mm浮动 1．基本结构组成 阀座的球阀上n。普通阀座主要是在预紧力或流体 一 般天然气管道用球阀主要是 由阀体、阀座、球 的压力作用下 ，阀座与球体压紧，并使阀座材料产生 体 、阀杆及传动装置组成。球阀的主要功能是接通 塑性变形而达到密封 ，其密封效果取决于阀座在流 和切断管道 中流体的通道，球阀是通过传动装置让 体 的作用下或预紧力的作用下 ，能够补偿球体不圆 球体旋转 90。来实现开、关功能的。 度和表面微观不平度 的程度。这种阀座结构简单， 常用的天然气管道球阀主要有浮动球结构和固 加工制造方便 ，应用较为普遍。 定球结构两大类。①浮动式球阀的球体是可以浮动 (2)弹性阀座 的，在天然气压力的作用下 ，球体将被紧紧压到出口 弹性阀座形式相对较多，但天然气管线上常用 侧的密封圈上，这是将形成单密封，阀前阀座的密封 的有螺旋弹簧组阀座和碟形弹簧阀座 ，这两种阀座 不能保证。这种结构的球 阀特点是结构简单 、单侧 都是靠弹簧 的弹力和流体 的压力将阀座推向球体， 密封性能好 ，但其密封面承受的压力较大 ，故启闭力 从而达到密封。这两种阀座有很好的双向密封能力 矩大。②而固定式结构球阀的球体具有上、下转轴 ， 和 良好的弹性补偿能力，但对于螺旋弹簧组阀座来 下部转轴被 固定在阀体下部的轴承上，上部与阀杆 说，每一支弹簧的刚度很难做到一致，以致阀座受力 相连。球体可沿与阀门通道垂直的轴线转动，不能 不均 ，影响阀门的密封性能。相比之下，碟形弹簧的 像浮动结构球阀一样球体可 以侧 向移动。因此，固 结构简单 、紧凑、加工方便 ，且受力均匀。因此应用 定球球 阀工作时，阀前流体的压力只传给轴承和阀 相当广泛 。 杆 ，不会对阀座造成压力 ，所 以固定球 阀转矩小，阀 (3)旋转阀座 座变形小，密封性能稳定 ，使用寿命长 。固定球阀的 球阀在打开瞬间或关闭终了前，球体与阀座之 阀座是浮动的，浮动阀座借助阀座后弹簧 的压力和 间形成月牙形的狭窄通道，于是天然气被节流而呈 天然气的压力压紧球体，从而实现密封 。 高速喘流湍流状态，经常导致阀座被冲蚀而发生 内 2．球阀的阀座结构 漏。旋转阀座的主要特点是阀门在启闭过程中，阀 国内天然气管道最常用的球 阀有 CAMERoN 座可沿通道的轴线作旋转运动，通过开关 阀门使阀 球阀、GRoVE球阀、