幾種常用天然氣閥門的對比分析
目前我國天然氣行業(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)方面對這幾種閥門進(jìn)行分析比較:
2.2.1工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的比較
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,且滿足介質(zhì)通過只產(chǎn)生微小的壓力降要求。閘閥通常適用于不需要經(jīng)常啟閉,而且保持閘板全開或全閉的工況。不適用于作為調(diào)節(jié)或節(jié)流使用。閘閥一般為全通徑設(shè)計(jì),流通阻力小,可通過清掃球和管道探測器。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。
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)簡單、維修方便,全通徑設(shè)計(jì),流通阻力小,可通過清掃球和管道探測器。
蝶閥是根據(jù)管子擋扳的原理設(shè)計(jì)的,其流動(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,適用于調(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(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)用于天然氣管道。
2.2.2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的閥門所需的費(fèi)用進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較得出,使用球閥造價(jià)最高,約為閘閥及蝶閥費(fèi)用的三倍。閘閥雖然價(jià)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(jié)約了大量的安裝費(fèi)用,從而使閘閥與蝶閥的整體費(fèi)用相近。而從多年的使用結(jié)果來看閘閥的性能及使用壽命遠(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。
2.2.3安全性比較
隨著技術(shù)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(nèi)部裝有閥桿保護(hù)套,使閥桿不受介質(zhì)的侵蝕;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、耐腐蝕的特點(diǎn)。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(tài)。
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)情繼續(xù)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,避免靜電積聚點(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(guān)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(jié)果我們可以看出,無論從哪個(gè)角度來說蝶閥都不太適用于埋地燃?xì)夤艿。但因空間條件限制時(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)必須準(zhǔn)確調(diào)整到關(guān)閉位置。
閘閥和球閥從結(jié)構(gòu)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(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)很多圈,啟閉用時(shí)較長。所以我們在選用閥門時(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)約成本,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合理選用閥門,既能滿足管線的安全運(yùn)行又能達(dá)到減少造價(jià),物盡其用的目的。
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