酒店工程之天然氣管道常用閥門---旋塞閥

　　管道旋塞閥是用于長(zhǎng)輸天然氣管線及場(chǎng)站控制系統(tǒng)的切斷閥門，是一種滿足天然氣管線特殊要求的專用閥門。要求閥門具有適應(yīng)惡劣的環(huán)境，30年以上的使用壽命，雙向零泄漏，耐火和防靜電，耐酸性介質(zhì)腐蝕，以及操作省力等特殊技術(shù)性能。目前，國(guó)內(nèi)天然氣管線及場(chǎng)站控制系統(tǒng)使用的旋塞閥全部采用進(jìn)口的倒裝平衡式油密封旋塞閥。

　　旋塞閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理

　　倒裝平衡式油密封管道旋塞閥采用倒裝閥芯壓力平衡式油密封結(jié)構(gòu)。包括閥體、閥蓋、閥桿、旋塞體、聯(lián)軸平衡環(huán)、閥桿密封組件和安裝件。

　　1、閥體

　　閥體采用倒鐘式結(jié)構(gòu)，整體鑄造，強(qiáng)度高，剛性好，受力均勻，閥體、閥門質(zhì)量中心與管道中心基本重合，操作穩(wěn)定性好。閥體密封錐面采用高速精磨加工，并經(jīng)研磨后表面粗糙度小于Ra0.8。

　　2、旋塞

　　旋塞采用倒裝式旋塞，整體鍛造，精密機(jī)械加工并研磨后表面粗糙度可達(dá)Ra0.4。旋塞表面采用氮化、鍍鎳磷合金或者噴涂硬質(zhì)合金等表面處理手段提高表面硬度；超音速噴涂硬質(zhì)合金的表面硬度可達(dá)HRC65以上，鍍鎳磷合金并經(jīng)熱處理后，其表面硬度可達(dá)HRC58~60。在油膜潤(rùn)滑下具有超強(qiáng)的耐磨性能。

　　旋塞錐體的上部有一止回閥，可補(bǔ)償閥腔上部的注油壓力。旋塞的下部開(kāi)有平衡孔，可將介質(zhì)壓力引入旋塞底部，使旋塞壓緊閥體，起到密封作用。

　　3、摩擦副

　　密封副采用金屬密封結(jié)構(gòu)加注油脂密封，由于密封油脂的填充占位作用，介質(zhì)中的固體顆粒物不會(huì)進(jìn)入密封面，對(duì)密封面有非常好的保護(hù)作用。因?yàn)橛椭臐?rùn)滑，使得閥門操作力矩小，操作省力。

　　特殊的非對(duì)稱油槽設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)動(dòng)旋塞時(shí)密封脂自動(dòng)加注無(wú)泄漏，完全保證油膜完整，密封可靠。這種非對(duì)稱的油槽設(shè)計(jì)油耗損失非常小，延長(zhǎng)了油脂的加注時(shí)間和使用周期。

　　錐面密封，密封接觸面積大，油膜潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)。

　　4、閥桿及閥桿密封

　　閥桿的強(qiáng)度和密封性能是影響閥桿操作及閥門整體性能的主要因素之一。閥桿的受力主要來(lái)自于填料處的摩擦力、操作扭矩及介質(zhì)的推力。閥桿與旋塞采用滑環(huán)式連接方式，可減少閥桿中心與旋塞錐面的同心度誤差，改善閥桿的受力條件和操作性能。閥桿采用防飛出設(shè)計(jì)，可在線更換填料密封件。閥桿密封采用防火填料、O型密封圈、加注密封脂三重密封設(shè)計(jì)，閥桿機(jī)加工后表面粗糙度可達(dá)Ra0.4，完全滿足閥桿密封地泄漏要求，可長(zhǎng)期可靠工作，免緊固維修。閥桿整體鍛造，并加調(diào)制處理，強(qiáng)度高韌性好。閥桿表面采用氮化或鍍鎳磷合金，表面硬度高，抗摩擦磨損。

　　5、閥蓋及底部結(jié)構(gòu)

　　底部閥蓋是閥門底部承壓部件，同時(shí)又是底部密封墊片、底部調(diào)節(jié)桿的固定和安裝支撐件，要求具有高的剛度和強(qiáng)度。底部閥蓋的密封采用整體密封墊完全隔離式結(jié)構(gòu)，在保證閥蓋螺栓緊固時(shí)閥門具有絕對(duì)可靠的密封。安裝在閥蓋底部的調(diào)節(jié)桿采用內(nèi)置式結(jié)構(gòu)，調(diào)整完成后旋緊壓蓋完全零泄漏。底部調(diào)節(jié)桿支持閥芯，導(dǎo)出閥芯因各種原因產(chǎn)生的靜電。

　　其工作過(guò)程是通過(guò)閥桿旋轉(zhuǎn)90度使閥芯上的通道口與閥體上的通道口接通或斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)閥門開(kāi)啟或關(guān)閉。通過(guò)該閥閥腔上部設(shè)計(jì)的注油脂閥注入密封油脂，該油脂在注入壓力作用下通過(guò)閥芯表面的特殊油槽均勻地涂在密封面上，形成致密的油膜層，實(shí)現(xiàn)閥門雙向密封并起到潤(rùn)滑密封面的作用。在閥芯大端開(kāi)有流通的小孔，使管道介質(zhì)能進(jìn)入閥芯底部，閥芯在底部介質(zhì)力推動(dòng)下向上緊貼閥芯倒錐面。閥芯小端裝有單向閥，當(dāng)閥腔上部的油脂壓力低于介質(zhì)壓力時(shí)管道介質(zhì)通過(guò)單向閥進(jìn)入閥體上腔以補(bǔ)充油脂壓力。同時(shí)閥芯在上腔油脂壓力及閥芯自重作用下與閥芯底部向上的介質(zhì)推力保持平衡，可以大大減輕密封面的密封比壓，降低閥門操作力矩，延長(zhǎng)閥門使用壽命。

　　閥芯表面硬化處理并開(kāi)有特殊油槽回路，閥體外有雙密封油脂注入裝置，一個(gè)是通過(guò)注入油脂對(duì)閥桿實(shí)現(xiàn)緊急密封，另一個(gè)是將油脂注入到閥體上腔。錐形旋塞體的小端通過(guò)平衡環(huán)與閥桿連接，閥體底部閥蓋上裝有調(diào)節(jié)支撐，可以調(diào)整閥芯的位置。閥門采油防火設(shè)計(jì)，有靜電導(dǎo)出裝置，過(guò)流通道按照API 6D的規(guī)定有全徑、規(guī)則孔及文丘里孔。閥門材料可采用碳鋼、低溫鋼、不銹鋼及合金鋼。驅(qū)動(dòng)方式有電動(dòng)、氣動(dòng)、手動(dòng)等。

　　該種管線旋塞閥與傳統(tǒng)襯套式旋塞閥相比具有以下特點(diǎn)：

　　一是密封可靠，使用壽命長(zhǎng)旋塞閥靠錐面密封，密封接觸面大，油膜起到潤(rùn)滑和密封的作用。采用注油脂密封，在旋塞的開(kāi)關(guān)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能將密封油脂均勻涂在密封面上，有效潤(rùn)滑密封面。同時(shí)因密封油脂的填充占位及開(kāi)關(guān)過(guò)程的擦拭作用，介質(zhì)中所含的固體顆粒不會(huì)進(jìn)入密封副內(nèi)，而在全開(kāi)時(shí)間可以完全防止與流動(dòng)介質(zhì)接觸，有效保護(hù)密封副。

　　二是閥門力矩小，操作省力。采用倒裝安裝方式的旋塞椎體。在閥門開(kāi)啟瞬間，閥體下腔的壓力與管道的介質(zhì)壓力平衡，推動(dòng)旋塞體向上貼緊閥體內(nèi)錐面，閥體上腔的高壓油密封迫使塞體受到向下的推力，而使旋塞椎體的上下端受力達(dá)到平衡，旋轉(zhuǎn)塞體時(shí)的例句將會(huì)減少。

　　三是閥體底部閥蓋上裝有調(diào)節(jié)支撐，可以調(diào)整閥芯的位置。在高溫工況下，旋塞的熱膨脹可通過(guò)其升降來(lái)吸收，避免密封副楔死。同時(shí)該裝置具有將閥芯與介質(zhì)摩擦可能產(chǎn)生的靜電導(dǎo)出的功能。

　　四是閥桿放飛出設(shè)計(jì)，O型圈及石墨填料、注入密封脂三重閥桿密封設(shè)計(jì)，符合泄漏要求，可以長(zhǎng)期可靠工作，免緊固維護(hù)，具有防火功能。這些設(shè)計(jì)與上文所述的全焊接球閥相似。