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      发表人yangzhiw 发表时间2014-2-18 10:33:00

       

       本栏论题 天然气管道球阀的维护及故障排除技术  [1624]

          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?#23567;?#20026;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?#25945;?#21644;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
         
          一管道球阀的基本组成及工作原理
         
          1基本结构组成
         
          一般天然气管道用球阀主要是由阀体阀座球体阀杆及传动装置组成球阀的主要功能是?#27833;?#21644;切断管道中流体的通道球阀是通过传动装置让球体旋转90来实现开关功能的
         
          常用的天然气管道球阀主要有浮动球结构和固定球结构两大类 浮动式球阀的球体是可以浮动的在天然气压力的作用下球体将被紧紧压到出口侧的密封圈上这是将形成单密封阀前阀座的密封不能保证这种结构的球阀特点是结构简单单侧密封性能好但其密封面承受的压力较大故启闭力矩大 而固定式结构球阀的球体具有上下转轴下部转轴?#36824;?#23450;在阀体下部的轴承上上部与阀杆相连球体可沿与阀门通道垂直的轴线转动不能像浮动结构球阀一样球体可以侧向移动因此固定球球阀工作?#20445;?#38400;前流体的压力只传给轴承和阀杆不会对阀座造成压力所以固定球阀转矩小阀座变形小密封性能稳定使用寿命长固定球阀的阀座是浮动的浮动阀座借助阀座后弹簧的压力和天然气的压力压紧球体从而实现密封
         
          2球阀的阀座结构
         
          国内天然气管道最常用的球阀有CAMERON球阀GROVE球阀上海?#26448;?#26031;莱?#27492;?#29699;阀自贡球阀等最常用的阀座结构有以下?#38050;中问?br>   
          (1)普通阀座
         
          普通阀座一般用在?#26412;?#31561;于小于200mm浮动阀座的球阀上[1]普通阀座主要是在预紧力或流体的压力作用下阀座与球体压紧并使阀座材料产生塑性变形而达到密封其密封效果取决于阀座在流体的作用下或预紧力的作用下能够补偿球体不圆度和表面微观不平度的程度这种阀座结构简单加工制造方便应用较为普遍
         
          (2)弹性阀座
         
          弹性阀座?#38382;?#30456;对较多但天然气管线上常用的?#26032;?#26059;弹簧组阀座和碟形弹簧阀座这两种阀座都是靠弹簧的弹力和流体的压力将阀座推向球体从而达到密封这两种阀座有很好的双向密封能力和良好的弹性补偿能力但对于螺旋弹簧组阀座?#27492;?#27599;一支弹簧的刚度很难做到一致以致阀座受力不均影响阀门的密封性能相比之下碟形弹簧的结构简单紧凑加工方便且受力均?#21462;?#22240;此应用相当广泛
         
          (3)旋转阀座
         
          球阀在打开瞬间或关闭终了前球体与阀座之间形成月牙形的狭窄通道于是天然气被节流而呈高速喘流湍流状态经常导致阀座被冲蚀而发生内漏旋转阀座的主要特点是阀门在启?#23637;?#31243;中阀座可沿通道的轴线作旋转运动通过开关阀门使阀座旋转可使阀座沿圆周方向均匀磨损改善工作状况延长使用寿命
         
          二天然气管道常用球阀驱动装置
         
          驱动装置据动力源的类别可分为手动气动液动和电动驱动装置等4?#20013;问?#22825;然气站场应用最多的是电动执行机构目前国内常用且性能优良的电动执行器有ROTORK执行器和BIFFE执行器电动球阀有启动转矩大启动迅速?#28304;?#21475;径阀门这一特点尤为突出电动球阀适合于远程控制电动球阀在现场能够以电动和手动两种方式进行开关操作
         
          气液联动装置应用日益增多目前常用的?#34892;?#36716;叶片式和拨叉式气液联动装置旋转叶片式气液联动执行机?#25925;?#21033;用管道内的高压气体通过液压油推动密闭油缸内的旋转叶片直接带动阀门轴杆转结构简单轻巧拨叉式气液联动执行机?#25925;?#21033;用管道内的高压气体通过液压油推动活塞往复运动再通过拨叉转换成阀门旋转运动结构较复杂外形尺寸较大
         
          三管道球阀的维护和管理技术
         
          1施工期的维护和管理
         
          在施工期对球阀进行科学的管理和维护是非常重要的在施工期对设备管理到位维护科学不但可以保证安全而且可?#28304;?#22823;降低施工和运行管理期的费用主要应注意以下方面 要采用正确的方法装卸阀门避免阀门受到机械损伤吊装阀门?#20445;?#21514;装带不能拴在阀杆或执行器上进行吊装否则将造成阀杆弯曲阀径密封失效以及齿轮箱遭到破坏 在出厂前要在阀门两端加装简易盲板避免在运输的过程中和工地上有水砂子等杂质进入阀腔对密封造成腐蚀和损伤 在施工现场阀门最好整齐的摆放在枕木上不要随地摆放避免排污嘴注脂嘴等被损坏或折断 在安装前必须对阀门进行注润滑脂通过注润滑脂一方面检查注脂通道是否畅通另一方面要将阀座密封面和后腔注满避免杂质进入密封面和后腔同时在一定程度上可减弱焊接高温对阀座的损伤 在安装的整个过程要保持阀门在全开位 当焊?#27833;?#27605;和做完水?#25925;?#39564;以及每次操作前后要及时的补入一定量的润滑脂 做完水?#25925;?#39564;后要将阀腔里的水及时排干净防止锈蚀和结冰
         
          2运行过程中日常的维护和保养建议
         
          周期性的检查阀门的密封性通过排污嘴来检查如果?#24515;?#28431;按内漏处理程序进行处理 适时地向阀座注入一定量的新鲜润滑脂注入的量和?#24503;?#20381;照阀门活动频繁程度而定一般当阀门活动一次后要适量注入润滑脂每次注入量大概为密封?#20302;?#23481;积的1/8这样做的目的是最大程度的避免管道内的杂质进入阀座后腔影响阀座运动从而导致密封失效同时保证密封面时刻处于湿润状态 对很少活动的阀门每年最少活动1次同时注入适量的润滑脂这样做可以避免球体和阀座胶合同时也可以避免球体活动时地干磨保护阀座和球体 入冬前对球阀进行全面维护和保养重点要排掉阀腔内和执行机构内的水避免冬天冻结影响正常功能 每年更换1次齿轮传动机构内的润滑脂 定期检查阀径密封一旦出现外漏要及时处理 清除锈蚀对外部进行维护
         
          四常见故障及排除方法
         
          1球阀内漏
         
          球阀内漏是天然气管道球阀最常见的问题
         
          (1)球阀内漏的原因
         
          1)施工期造成阀门内漏的原因 运输和吊?#23433;?#24403;引起阀门的整体损伤从而造成阀门内漏 出厂?#20445;?#25171;完水压没有对阀门进行干燥处理和防腐处理造成密封面锈蚀形成内漏施工现场保护不到位阀门两端没有加装盲板雨水砂子等杂质进入阀座造成泄漏 安装?#20445;?#27809;有对阀座注入润滑脂造成杂质进入阀座后部或焊接时烧伤引起内漏阀没?#24615;?#20840;开位进行安装造成球体损伤在焊接?#20445;?#22914;果阀不在全开位焊接飞溅物将造成球体损伤?#22791;?#26377;焊接飞溅物的球体在开关时进一步将造成阀座损伤从而导致内漏焊渣等施工遗留物造成密封面划伤 出厂或安装时限位不准确造成泄漏如果阀杆驱动套或其他附件与之装配角度错位阀门将泄漏
         
          2)运行期造成阀门内漏的原因 最常见的原因是运营管理者考虑到较为昂贵的维护费用对阀门不进行维护或缺乏科学的阀门管理和维护办法对阀门不进?#24615;?#38450;性维护造成设备提前出现故障 操作不?#34987;?#27809;有?#20945;?#32500;护程序进行维护造成内漏 在正常操作?#20445;?#26045;工遗留物划伤密封面造成内漏 清管不当造成密封面损伤造成内漏 长期不保养或不活动阀门造成阀座和球体抱死在开关阀门时造成密封损伤形成内漏 阀门开关不到位造成内漏任何球阀无论开关位一般倾斜2㡫3就可能引起泄漏[2] 许多大口径球阀大都有阀杆止动块如果使用时间长由于锈蚀等原因在阀杆和阀杆止动块间将会堆积铁锈?#39029;M?#27833;漆等杂物这些杂物将造成阀门无法旋转到位而引起泄漏 如果阀门是埋地的加长阀杆会产生并落下更多的锈蚀和杂质妨碍阀球旋转到位引起阀门泄漏 一般的执行机构也有限位如果长期造成锈蚀润滑脂硬化或限位螺栓松动将使限位不准确造成内漏 电动执行机构的阀位设定靠前没有关到位造成内漏缺乏周期性的维护和保养造成密封脂变干变?#29627;?#21464;干的密封脂堆积在弹性阀座后阻碍阀座运动造成密封失效
         
          (2)内漏的判断方法
         
          天然气管线上常用的是固定轴球阀其一般的检查方法是将阀门转动到全开或全关位通过阀体排污嘴的排放检查是否?#34892;?#38706;如果可以排干净则证明密封良好如果始终有压力排出则可以认为阀门泄漏了这时要对阀门进行相应的处理但要特别强调的是对于GRoVE B-5和B-7A型球阀PBV球阀ROBERT CORT球阀只能在全关位进行检查因为这类球阀在阀体上开了一个通道?#27604;?#24320;位?#20445;?#29992;以平衡管线和阀腔的压力但?#27604;?#20851;位?#20445;?#19981;会出现这?#26234;?#20917;
         
          (3)内漏的处理程序
         
          首?#29123;?#26597;阀门的限位看是否通过调整限位能解决阀门的内漏 先注入一定量的润滑脂看是否能止漏这时注入速度一定要慢同时观察注脂枪出口压力表?#21018;?#30340;变化来确定阀门的内漏情况 如果不能止漏有可能是早期注入的密封脂变?#19981;?#23494;封面损坏造成内漏建议这时注入阀门清洗?#28023;?#23545;阀门的密封面以及阀座进行清?#30784;?#19968;般最少浸泡半小?#20445;?#22914;果有必要可以浸泡几小时甚至几天待固化物全部溶解后再做下一步处理在这一过程中最好能开关活动阀门几次 重新注入润滑脂间断的开关阀门将杂质排出阀座后腔和密封面在全关位进行检查如果?#26434;行?#28431;应注入加?#32771;?#23494;封脂同时打开阀腔进行放空这样可以产生大的压差有助于密封一般情况下通过注入加?#32771;?#23494;封脂内漏可以消除 如果仍然?#24515;?#28431;就要对阀门进行维修或更换
         
          2阀杆泄漏
         
          大多数球阀的阀杆上设有上下两道密封在一般情况下可以不做任何维

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