常用閥門對(duì)比分析
目前我國自然氣行業(yè)使用的燃?xì)忾y門從結(jié)構(gòu)形式上分主要有三個(gè)大類,即閘閥、球閥、蝶閥等。下面從三個(gè)方面臨這幾種閥門進(jìn)行分析比較:
1.1、經(jīng)濟(jì)性比較:
我們以安裝一個(gè)額定壓力為4公斤,公稱直徑為DN200的閥門所需的用度進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較得出,使用球閥造價(jià),約為閘閥及蝶閥用度的三倍。閘閥固然價(jià)格比蝶閥高出良多(約為蝶閥的4倍),但是因?yàn)榇朔N閘閥可直埋,所以節(jié)約了大量的安裝用度,從而使閘閥與蝶閥的整體用度相近。而從多年的使用結(jié)果來看閘閥的機(jī)能及使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于蝶閥。所以從這一環(huán)節(jié)看,閘閥應(yīng)為首選閥門。
1.2、工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較:
蝶閥是根據(jù)管子擋扳的原理設(shè)計(jì)的,其活動(dòng)控制元件是一個(gè)有傾角的盤,圓盤固定在心軸上,并以旋轉(zhuǎn)心軸來控制啟閉,閥座固定于閥體壁上。其閥體為薄餅型,合用于調(diào)節(jié)介質(zhì)流量。蝶閥結(jié)構(gòu)體積小,重量輕,易操縱,但暢通流暢阻力大且不能通過清掃球和管道探測(cè)器。
球閥是靠旋轉(zhuǎn)球體來使閥門啟閉(開、閉只須旋轉(zhuǎn)90°)。球閥開關(guān)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(yīng)用。其結(jié)構(gòu)簡樸、維修利便,全通徑設(shè)計(jì),暢通流暢阻力小,可通過清掃球和管道探測(cè)器。
閘閥是通過閘板的上下移動(dòng),來啟閉閥門,以實(shí)現(xiàn)管線上某一部位系統(tǒng)需要“全開、全關(guān)”控制,且知足介質(zhì)通過只產(chǎn)生微小的壓力降要求。閘閥通常合用于不需要常常啟閉,而且保持閘板全開或全閉的工況。不合用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用。閘閥一般為全通徑設(shè)計(jì),暢通流暢阻力小,可通過清掃球和管道探測(cè)器。閘閥結(jié)構(gòu)高度較高(一般為管徑的3—5倍),適合管道埋深較深的情況。
從以上結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理來分析,閘閥和球閥比較適合應(yīng)用于自然氣管道。
1.3、安全性比較:
蝶閥的密封副隔離寬度太窄,輕易造成閥瓣封閉過程中過頭或不到位,影響密封;另外,因?yàn)槊芊飧敝?部門是橡膠或聚四氟乙烯,在氣體沖洗中易損壞或脫落,且遇火遇高溫易損壞,使用年限短。
球閥也具有耐火性,耐高溫的特性?;馂?zāi)高溫?zé)龤芊庾系木鬯姆蚁┎牧虾?,金屬密封座及各個(gè)密封部位均能形成金屬對(duì)金屬的密封結(jié)構(gòu),阻止燃?xì)饨橘|(zhì)擴(kuò)散,防止災(zāi)情繼承擴(kuò)大;另外它還具有防靜電結(jié)構(gòu),使球閥在啟閉過程中形成的靜電導(dǎo)入地下,避免靜電蘊(yùn)蓄點(diǎn)燃介質(zhì),確保設(shè)備安全;球閥有限位加鎖機(jī)構(gòu),可防止操縱員誤操縱或非法操縱。
跟著技術(shù)水平的不斷進(jìn)步,各種閘閥的安全性也不斷得到進(jìn)步。平行雙閘板閘閥內(nèi)部裝有閥桿保護(hù)套,使閥桿不受介質(zhì)的腐蝕;殼體采用特殊設(shè)計(jì)的"鼠籠框架式加強(qiáng)筋",減輕了閥門總體重量,增強(qiáng)了殼體強(qiáng)度和剛度;彈性密封閘閥采用彈性硬密封,閥門全開或全關(guān)時(shí),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、耐侵蝕的特點(diǎn)。閘閥帶有全封鎖的啟閉指示器,使操縱者清晰了解閥門所處狀態(tài)。
從以上的分析結(jié)果我們可以看出,不管從哪個(gè)角度來說蝶閥都不太合用于埋地燃?xì)夤艿?。但因空間前提限制時(shí),只能選用蝶閥。選蝶閥時(shí)應(yīng)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(shí)必需正確調(diào)整到封閉位置。
閘閥和球閥從結(jié)構(gòu)特性和安全性來說都比較合用于埋地自然氣管道。但它們也都有各自的缺點(diǎn)。球閥從設(shè)計(jì)到制造都需要較高的技術(shù)水平,因此其造價(jià)較高。閘閥啟閉時(shí)需要旋轉(zhuǎn)良多圈,啟閉用時(shí)較長。所以我們?cè)谶x用閥門時(shí)應(yīng)綜合各方面的因素,在保證安全可靠的情況下,盡量地節(jié)約本錢,從這個(gè)角度出發(fā),我們應(yīng)根據(jù)燃?xì)馓匦院凸芫€的使用壓力公道選用閥門,既能知足管線的安全運(yùn)行又能達(dá)到減少造價(jià),物盡其用的目的。
因?yàn)樽匀粴饩哂幸兹家妆治g性強(qiáng)等特點(diǎn),所以安裝在地下管網(wǎng)上的自然氣閥門必需知足以下要求,才能保證長期安全運(yùn)行:
1.1、操縱利便
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(zhuǎn)圈數(shù)不能太多,便于事故發(fā)生后能夠盡快堵截氣源。
1.2、維護(hù)簡樸
閥門的零部件設(shè)計(jì)應(yīng)考慮采用少維護(hù)、免維護(hù)結(jié)構(gòu),盡可能減少檢驗(yàn)保養(yǎng)的工作量,減少因閥門檢驗(yàn)保養(yǎng)而封鎖道路,影響交通的情況發(fā)生。
1.3、結(jié)構(gòu)公道
埋地燃?xì)忾y門應(yīng)為全通徑設(shè)計(jì),降低流阻,便于通過管道清掃器或管道探測(cè)器,同時(shí)節(jié)約運(yùn)行本錢;盡可能降低結(jié)構(gòu)高度以便節(jié)約安裝本錢;閥門頂部應(yīng)裝有全封鎖的啟閉指示器,便于操縱者隨時(shí)看清閥門所處狀態(tài),以避免誤操縱。
1.4、材料耐侵蝕
管線輸送的自然氣在脫硫前含有大量的硫化氫(這是一種有毒且侵蝕性極強(qiáng)的氣體,它和鐵反應(yīng)天生硫化鐵,呈片狀剝落,侵蝕機(jī)械設(shè)備)。即使經(jīng)由脫硫等工藝處理的自然氣,仍有殘存的硫化氫。因此管線閥門選材要選抗硫的耐侵蝕材料。
1.5、密封性好
自然氣閥門的泄漏量要求十分嚴(yán)格,CJ3055-95《城鎮(zhèn)燃?xì)忾y門的實(shí)驗(yàn)與檢修》尺度劃定:軟密封閥門在1.1倍公稱額定使用壓力下不答應(yīng)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答應(yīng)的內(nèi)泄漏量小于0.3DNmm3/s。至于外泄漏是絕對(duì)不答應(yīng)的。通常埋地和較重要的閥門都采用閥體全焊式結(jié)構(gòu)。為了保證管線閥門的密封機(jī)能,要求密封副具有優(yōu)良的耐侵蝕性、耐磨性、自潤性及彈性。