【雷力百科】天然氣閥門的性能與選型要點

由于天然氣具有易燃易爆腐蝕性強等特點，所以安裝在地下管網上的天然氣閥門必須滿足以下要求，才能保證長期安全運行：
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,同時節約運行成本；盡可能降低結構高度以便節約安裝成本；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，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《城鎮燃氣閥門的實驗與檢驗》標準規定：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泄漏、硬密封閥門在1.1倍公稱額定使用壓力下允許的內泄漏量小于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為人力啟閉，因此要求閥門的啟閉扭矩小，全程轉圈數不能太多，便于事故發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的工作量，減少因閥門檢修保養而封閉道路，影響交通的情況發生。
2.1 幾種常用閥門的對比分析
目前我國天然氣行業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，以實現管線上某一部位系統需要“全開、全關”控制，且滿足介質通過只產生微小的壓力降要求。閘閥通常適用于不需要經常啟閉，而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用于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，不易被介質沖蝕，在各行業得到廣泛的應用。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，適用于調節介質流量。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于蝶閥。所以從這一環節看，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。平行雙閘板閘閥內部裝有閥桿保護套，使閥桿不受介質的侵蝕；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，密封副完全把介質同閥門內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。
球閥也具有耐火性，耐高溫的特性?；馂母邷責龤芊庾系木鬯姆蚁┎牧虾?，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，使球閥在啟閉過程中形成的靜電導入地下，避免靜電積聚點燃介質，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質蝶閥，密封材料選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，盡量地節約成本，從這個角度出發，我們應根據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。