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  隨著中國環(huán)境意識(shí)的加強(qiáng)和能源結(jié)構(gòu)的改變，我國城市燃?xì)馐聵I(yè)有了長足的發(fā)展，燃?xì)夥N類從單純煤制發(fā)展到多種氣源并舉，九十年代后期，中國天然氣資源的連續(xù)開發(fā)、建設(shè)和利用，促使中國城鎮(zhèn)天然氣發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)期。

　　天然氣輸配儲(chǔ)存的壓力相對(duì)人工制燃?xì)飧?，在人口密集的城?zhèn)中安全儲(chǔ)存和輸送是極為重要的。試想如果因燃?xì)忾y門選型不當(dāng)或質(zhì)量不佳，以至引發(fā)的泄漏、停產(chǎn)事故，輕者影響社會(huì)正常生活、生產(chǎn)，重者給國家、人民生命財(cái)產(chǎn)帶來重大損失。因此筆者認(rèn)為：閥門是燃?xì)廨斉?、存?chǔ)系統(tǒng)安全運(yùn)行和檢修、改造、發(fā)展必不可少的重要設(shè)備，從事燃?xì)庑袠I(yè)的領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員對(duì)燃?xì)忾y門的選用必須引起足夠的重視。本文將對(duì)燃?xì)忾y門的材質(zhì)選用、結(jié)構(gòu)造型、工況選型和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)提出看法，僅供燃?xì)庑袠I(yè)工程選型參考。

一、中國燃?xì)忾y門現(xiàn)狀

　　  上世紀(jì)八十年代以前，沒有燃?xì)鈱Ｓ瞄y門，只能沿用水閥門。改革開放以來，經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展促進(jìn)了燃?xì)庵圃鞓I(yè)的發(fā)展，閥門生產(chǎn)廠家注重了研偉燃?xì)鈱Ｓ瞄y門，當(dāng)時(shí)主要從結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上來克服煤制氣中含有較多的雜質(zhì)，尤其是焦油、芳香烴和粉塵混合形成的"煤氣膠"影響閥門密封或"咬死"閥桿的問題。天然氣的開發(fā)和應(yīng)用，使燃?xì)獾男再|(zhì)發(fā)生了變化。天然氣較煤制氣潔凈干燥，但含有砂粒質(zhì)粉塵，壓力也較煤制氣高(煤制氣壓力一般在0.05～0.3MPa，天然氣一般在0.4～1.6MPa甚至更高)在高壓力作用下砂粒粉塵將對(duì)閥門內(nèi)腔形成較強(qiáng)的沖刷作用，多種氣源工況條件下，因此如何在城鎮(zhèn)市區(qū)、門站、儲(chǔ)存設(shè)備、地下管道上選用燃?xì)忾y門是擺在我們面前的新課題。

二、安裝在地下管網(wǎng)上的閥門應(yīng)滿足的要求

　　要有足夠的"強(qiáng)度"和"剛度"--"強(qiáng)度"是閥門應(yīng)能承受管線內(nèi)輸配燃?xì)獾妮^高壓力，更重要的是必須具備足夠的"剛度"即在承受地下管網(wǎng)受到各種外力情況下仍能保持閥門不發(fā)生變形，可靠保證閥門的密封性能：

　　  1、盡可能降低閥門的結(jié)構(gòu)高度(指閥門流通斷面中心線到閥頂?shù)母叨?以減少埋管深度；
　　 2、閥門頂部應(yīng)裝有全封閉的啟閉指示器，便于操作者隨時(shí)看清閥門所處狀態(tài)，是安全操作的重要條件；  
　　 3、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器，還應(yīng)滿足不停輸封閉式開孔機(jī)在管道上開孔；  
　　 4、可靠的密封性能，CJ3055-95《城鎮(zhèn)燃?xì)忾y門的實(shí)驗(yàn)與檢驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(nèi)泄漏、硬密封閥門在1.1倍公稱額定使用壓力下允許的內(nèi)泄漏量小于0.3DNmm3/s，這個(gè)要求是比較嚴(yán)格的，例如：500mm公稱通徑的燃?xì)忾y門每分鐘的內(nèi)泄漏量不能大于9毫升(普通飲水杯的容量是200毫升)至于外泄漏是絕對(duì)不允許的；  
　　 5、使用于地下管網(wǎng)的燃?xì)忾y門的殼體要耐腐蝕，建議根據(jù)管線的輸送介質(zhì)和使用壓力采用不同的殼體材質(zhì)；  
　　 6、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)，盡可能減少檢修保養(yǎng)的工作量，減少因閥門檢修保養(yǎng)而封閉道路，影響交通；  
　　 7、地下管線閥門絕大多數(shù)為人力啟閉，要求閥門的啟閉扭矩小，全程轉(zhuǎn)圈數(shù)不能太多，事故發(fā)生后能夠盡快切斷氣源；  
　　 8、我國城市道路地下各種管線擁擠，錯(cuò)綜復(fù)雜，不宜開挖地下室窨井，因此推薦直埋式閥門。

三、燃?xì)忾y門的閥體材質(zhì)選用

　　  根據(jù)燃?xì)夤芫€的使用壓力合理選用閥門殼體材質(zhì)，既宮滿足管線的安全運(yùn)行又能達(dá)到減少造價(jià)，物盡其用的目的。
 1、中壓B級(jí)(0.2MPa)以下的輸配管線，建議采用灰鑄鐵制閥門，其較大的優(yōu)點(diǎn)是防腐蝕性能好，而且價(jià)格便宜，非常適用于地下管線；
2、中壓A級(jí)(0.4MPa)以下，甚至于高壓B級(jí)(0.8MPa)以下，建議選用球墨鑄鐵或鑄鋼制造，側(cè)重推薦選用球墨鑄鐵。例如：球墨鑄鐵牌號(hào)QT400--18與鑄鋼牌號(hào)WCB相比較，前者的機(jī)械性能不亞于后者，而防腐蝕性能和鑄造工藝都優(yōu)于鑄鋼，價(jià)格也低于鑄鋼(一般是鑄鋼的70%左右)因此球墨鑄鐵閥門的整體性能和價(jià)格都優(yōu)于鑄鋼閥門，在上述壓力范圍內(nèi)盡可選用球墨鑄鐵閥門，但是特別要注意對(duì)球墨鑄鐵材質(zhì)質(zhì)量的監(jiān)控；

3、在高壓A級(jí)(1.6MPa)或壓力級(jí)別更高的地方，建議選用鑄鋼制閥門，制造4MPa壓力級(jí)別以下的閥門一般選用WCB牌號(hào)；
 4、較近幾年，各地煤氣公司開始使用PE管，PE管目前使用于0.4MPa壓力級(jí)別以下。
 PE球閥也已問世，該系列球閥可直埋，密封性能較好。但是目前PE球閥價(jià)格較高，尤其是大于100mm通徑以上的球閥，PE球閥目前處于推廣試用階段。

四、中國燃?xì)庑袠I(yè)目前使用的幾種燃?xì)忾y門簡介

1、RX系列油密封式旋塞閥

　　上世紀(jì)八十年代，我國燃?xì)庵饕侨斯っ褐茪?，人工煤制氣中有較多的雜質(zhì)和"煤氣膠"，原來傳統(tǒng)使用的單閘板契式水閘閥越來越不能適應(yīng)燃?xì)夤r的需要，這類閥門普遍存在"關(guān)不嚴(yán)"和閥桿咬死的問題，我們參考日本技術(shù)研制而成的RX系列燃?xì)庥糜兔芊馐叫y，解決了關(guān)不嚴(yán)和閥桿咬死的問題。其主要技術(shù)特點(diǎn)：
 采用硬密封結(jié)構(gòu)，使其具有刮膠作用；密封面與煤氣雜質(zhì)不接觸，腔內(nèi)無閥桿，不存在閥桿咬死的問題：專門研制了抗煤氣介質(zhì)侵蝕的密封油脂和O型圈，提高了旋塞閥性能，適應(yīng)我國燃?xì)夤r，得到了同行們的好評(píng)。但是，油密封式旋塞閥也有其弱點(diǎn)，排在頭一位的、不與管線同通徑，是管線流通面積的75%左右，增加了流阻和渦流，也無法通過清管器；第二、啟閉閥門前需加注油脂，給使用者帶來不便；第三、公稱通徑一般為DN300以下，DN400以制造難度較大，DN600以上太重用戶不歡迎；
 
2、RZ系列燃?xì)庥闷叫须p閘板閘閥

　　隨著燃?xì)馐聵I(yè)的發(fā)展和煤氣廠的紛紛建立，需要較大甚至特大公稱通徑的燃?xì)鈱Ｓ瞄y門，RZ系列燃?xì)庥闷叫须p閘板閘閥針對(duì)人工煤氣形成的問題給予一一解決，較大通徑達(dá)1600mm。
 排在頭一位的、平行雙閘板閘閥在啟閉過程中能刮去密封面上的"煤氣膠"，解決了煤氣雜質(zhì)黏附在密封面上影響閥門密封的大問題；
 第二、裝有閥桿保護(hù)套，使閥桿不受"煤氣膠"的侵蝕；
 第三、閥門下部帶有排污孔側(cè)蓋，可以清掃落在閥腔底部的垃圾；
 第四、全通徑設(shè)計(jì)流阻小，又能通清管器；
 第五、閥體采用特殊設(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；
 第六、RZ系列燃?xì)忾l閥殼體選用灰鑄鐵制造，價(jià)格低廉；第七、該系列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)。
　　  該系列閘閥問世以來，迅速在全國煤氣行業(yè)推廣使用，得到了較好的評(píng)價(jià)，至今仍在各地煤氣公司中壓管線上使用；
 
 3、RQZ系列球墨鑄鐵制燃?xì)庥闷叫须p閘板閘閥
　　  隨著我國天然氣進(jìn)入城鎮(zhèn)，筆者與上海煤氣總公司、蘇州市燃?xì)庠O(shè)備閥門制造有限公司根據(jù)天然氣的特點(diǎn)又研制了RQZ球墨鑄鐵制燃?xì)庥闷叫须p閘板閘閥，該閘閥除保留了RZ系列閘閥的特點(diǎn)外，選用的材質(zhì)增強(qiáng)了閥門的耐磨性，同時(shí)將壓力等級(jí)提高到了高壓B級(jí)；
 
 4、蝶閥
　　蝶閥相比上述幾種閥門輕便，口徑大，價(jià)格較低，八十年代初期部分煤氣公司曾一度采用蝶閥，經(jīng)過十年左右的使用，普遍認(rèn)為效果不好。排在頭一位的、蝶閥的密封付隔離寬度太窄，容易造成閥瓣關(guān)閉過程中過頭或不到位，影響密封；第二、閥瓣在閥腔中部，流阻大，不能通過清掃器；第三、由于密封付中-部分是橡膠或聚四氟乙烯，在氣體沖刷中易損壞或脫落，使用年限短。實(shí)踐證明除特殊位置，燃?xì)夤芫€上不宜采用蝶閥，一些已經(jīng)使用蝶閥的煤氣公司正在(或考慮)更換其他閥門；

5、平板閘閥

　　    平板閘閥是燃?xì)夤艿澜陙聿砰_始使用的通用閥門，全通徑時(shí)流阻小，兩邊的密封由聚四氟乙烯或橡膠O型環(huán)壓緊在閘板上形成，這種閥門在全關(guān)或全開時(shí)不能做到中腔無氣，不便于用戶搶修時(shí)迅速判斷閥門是否關(guān)嚴(yán)，要達(dá)到中腔無氣則啟閉扭矩會(huì)迅速增加；有些廠家制成縮徑的，列如DN200口徑，內(nèi)徑只有150mm，用戶特別要注意。因此這種平板閘閥適用于壓力級(jí)制較低，公稱通徑較小的場合。
 
 6、TRZ系列彈性密封燃?xì)忾l閥

　　  TRZ系列彈性密封燃?xì)忾l閥是區(qū)別于平板閘閥的一種燃?xì)鈱Ｓ瞄y門。該閥的特點(diǎn)與固定球球閥的彈性閥座結(jié)構(gòu)相似，閘板兩邊密封座圈采用彈性浮動(dòng)式結(jié)構(gòu)，密封面在啟閉及啟閉過程中始終緊貼在一起，而且能補(bǔ)償密封付的磨損，適用于高壓力級(jí)制的場合；該閥在全開、全關(guān)時(shí)閥腔內(nèi)可達(dá)到無氣，即使放散完閥腔中剩余的燃?xì)?，閥腔內(nèi)仍無壓力，使用者可放心在閥門下游管道施工，縮短了施工前的停氣準(zhǔn)備工時(shí)，得到了用戶的首肯。

　　  TRZ系列彈性密封燃?xì)忾l閥的連接形式有法蘭式和焊接式兩種，法蘭式是傳統(tǒng)的連接方式，焊接式可將閥門與管道直接焊接，節(jié)約鋪管費(fèi)用；兩種閥門均可直埋，避免了不必要的窨井，給施工帶來了方便。
　　 TRZ系列彈性密封燃?xì)忾l閥全開時(shí)，似管線同通徑的一段管道，流阻極??；且所有密封面暗藏，不與介質(zhì)接觸，對(duì)人工煤制氣來講，  "煤氣膠"不可能黏附在密封面上，對(duì)天然氣來講粉塵砂礫沖刷不到零部件上。

　　  總而言之，TRZ系列彈性密封燃?xì)忾l閥適用于燃?xì)夤芫€，特別適用于地下燃?xì)夤芫€，從國外考察的情況來看，許多國家的天然氣管線上都采用彈性平板閘閥，同公稱通徑彈性平板閘閥與球閥相比，都有防火功能，而價(jià)格比球閥低30%左右，使用效果相同。TRZ系列彈性密封燃?xì)忾l閥的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)高度較大，有4個(gè)公稱通徑的高度，因?yàn)槁裨诘叵?，管線中軸線上面的高度與通常閘閥相同，其缺點(diǎn)還不明顯，主要是下半部高度較通常閘閥大-些，施工時(shí)埋設(shè)深度大些，但-般不影響管線鋪設(shè)；  
 
 7、RQ系列球閥
　　   球閥是因其流阻小、結(jié)構(gòu)高度小、密封性能好等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用，近年來得到迅速發(fā)展。
　　  球閥有兩種，一種是  浮動(dòng)球閥，即球體在閥腔內(nèi)可浮動(dòng)，依靠兩端的密封座壓緊球體而穩(wěn)定。這種球閥只能用于公稱通徑較小(150mm以下)或壓力級(jí)制較低(0.8MPa以下)的場合，否則啟閉扭矩會(huì)很大，給使用者帶來困難。
　　  在公稱通徑大于DN200或壓力級(jí)制較高的場合，需用固定球結(jié)構(gòu)，  固定球閥在閥門全關(guān)時(shí)，壓在球體上的作用力傳遞到上下兩個(gè)球體支撐軸上，減少操作力矩，壓力增加而扔矩不會(huì)明顯增加，便于操作者使用。
　　 RQ系列固定球球閥是專門為燃?xì)庑袠I(yè)設(shè)計(jì)制造的，該閥結(jié)合了國內(nèi)外各類球閥的特點(diǎn)，再根據(jù)中國國情開發(fā)研制，適用于燃?xì)忾L輸干線、城市燃?xì)庠O(shè)施。該閥除具有一般球閥的優(yōu)點(diǎn)外還有明顯的特點(diǎn)。排在頭一位的、耐火性，火災(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)情繼續(xù)擴(kuò)大；第二、防靜電，球閥在啟閉過程中形成的靜電極易點(diǎn)燃燃?xì)?，該球閥將靜電導(dǎo)入地下，確保設(shè)備安全；第三、限位加鎖，球閥是旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，容易造成360度旋轉(zhuǎn)，除了有限位機(jī)構(gòu)外再可加鎖，防止操作人員誤操作或非操作人員擅自操作而引發(fā)的事故；第四、球閥閥桿密封設(shè)計(jì)有防閥桿沖擊裝置，并采用特殊O型圈密封，力矩比同類球閥小，操作輕便，啟閉快速。

五、幾種特殊用途的燃?xì)忾y門介紹

1、調(diào)壓器用緊急切斷閥

　　  調(diào)壓器用緊急切斷閥是燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中的重要安全保護(hù)裝置。緊急切斷閥是在截止閥上位或側(cè)位安裝緊急脫扣機(jī)構(gòu)，也有與調(diào)壓器本體連成一個(gè)整體，也有與過濾器連成一個(gè)整體，其作用是在調(diào)壓器失靈，造成超壓或失壓后緊急關(guān)閉氣源，保證安全。天然氣在城市中的大量使用，提高了管網(wǎng)壓力級(jí)制，調(diào)壓器的失靈將給城市帶來災(zāi)難性的后果，國內(nèi)燃?xì)庑袠I(yè)對(duì)此越來越重視。國內(nèi)選用的產(chǎn)品還沒有形成一定的趨向，進(jìn)口的、合資的、國產(chǎn)的，良莠難分，選用需謹(jǐn)慎。RAQ系列燃?xì)饩o急切斷閥是與過濾器連為一體，結(jié)構(gòu)新穎緊湊，靈敏度高，能在設(shè)定的超壓(300mm/H2O)和失壓(180mm/H2O)迅速切斷調(diào)壓器氣源，確保用戶安全；

2、燃?xì)饩o急切斷閥

　　  燃?xì)忮仩t、燃?xì)饪照{(diào)、燃?xì)庠O(shè)備在發(fā)生燃?xì)庑孤┗蚱渌麨?zāi)情時(shí)，緊急切斷閥快速切斷燃?xì)鈦碓?，防止?zāi)情擴(kuò)大。目前燃?xì)饩o急切斷閥在國內(nèi)還沒有普及，隨著環(huán)保意識(shí)和安全意識(shí)的加強(qiáng)，以及燃?xì)馐聵I(yè)的發(fā)展，燃?xì)饩o急切斷閥必定會(huì)得到人們的重視。燃?xì)饩o急切斷閥是保障安全性質(zhì)的閥門，與自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備連機(jī)，執(zhí)行關(guān)閥指令，因此燃?xì)饩o急切斷閥都是電動(dòng)閥門，據(jù)現(xiàn)有資料反映該類閥門有兩大類型，一類是電磁閥，一類是電動(dòng)閥。由于燃?xì)饩o急切斷閥要求高，主要是快速、密封、流阻小、口徑規(guī)格安等，現(xiàn)有的電磁閥、電動(dòng)閥都有一定的缺陷，不能滿足其所有要求。下面對(duì)這些閥門逐一進(jìn)行分析：

排在頭一位的、電磁閥，目前大多選用進(jìn)口電磁閥，電磁閥速度快，但是流阻大，是截止閥中流阻較大的，壓力損失大，而且口徑小，大口徑的電磁閥制造困難，一般只能做到DN150以下，價(jià)格昂貴，如配備大口徑的電磁閥以滿足通徑要求，技術(shù)經(jīng)濟(jì)比指標(biāo)就很差。有些電磁閥是靠電磁場吸住開閥，一旦失電，哪怕瞬間失電閥門就關(guān)閉，不符合工況實(shí)際。脫鉤式電磁閥，通電脫鉤關(guān)閥，靈敏度很高，速度很快，因?yàn)橛弥绷鞯碗妷海幸稽c(diǎn)干擾或電源"晃動(dòng)"就會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作，影響正常生活和生產(chǎn)；

第二、電動(dòng)蝶閥，價(jià)格較低，容易做成大口徑，啟閉速度較閘閥快，較電磁閥慢；流陰較電磁閥小，較閘閥大；密封性較電磁閥和閘閥都差，而且由于密封隔離寬度小，快速啟閉的速度沖擊容易造成啟閉不足或過頭的現(xiàn)象；
 第三、電動(dòng)閘閥，價(jià)格較電動(dòng)蝶閥高，流阻小，密封性好，但是速度慢，達(dá)不到緊急切斷的要求；
 第四、球閥，流阻小，密封性好，但是市場上國產(chǎn)或進(jìn)口的電動(dòng)球閥，啟閉速度一般在15～30秒，還不能滿足快速的要求，用戶對(duì)緊急切斷閥啟閉速度要求一般在10秒以內(nèi)，電動(dòng)球閥有許多優(yōu)點(diǎn)，只要在啟閉速度上改進(jìn)提高就能成為理想的緊急切斷閥。
 
　　 RKQ緊急切斷電動(dòng)球閥集合了球閥的優(yōu)點(diǎn)，啟閉速度達(dá)到3.75秒，填補(bǔ)了國內(nèi)外空白，而且在結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)有防靜電和防火功能，電器設(shè)備可與燃?xì)庑孤﹫?bào)警器、災(zāi)情控制設(shè)備連機(jī)，又可與風(fēng)機(jī)等輔助設(shè)備連控，整體設(shè)計(jì)符合DBJ08--65--97《城市天然氣管道工程技術(shù)規(guī)范》價(jià)格比同類進(jìn)口產(chǎn)品低得多。一經(jīng)問世即被燃?xì)庥脩羲邮埽⒌玫胶迷u(píng)。

3、燃?xì)?a href="http://www.www.twentybn.cn/Article/detail/id/75.html" target="_blank" >止回閥

　　  燃?xì)鈨?chǔ)配站的壓縮機(jī)往往需要配置止回閥，防止燃?xì)饣亓鬟M(jìn)壓縮機(jī)。水用止回閥在燃?xì)庑袠I(yè)已經(jīng)淘汰，一般燃?xì)庵够亻y的主要缺點(diǎn)是閥板隨著壓縮機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)而顫動(dòng)，與閥體碰撞發(fā)生很大的響聲，容易損壞閥板；第二是密封性差。R型系列燃?xì)庵够亻y較好地解決了這些問題。該系列

六、燃?xì)忾y門有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)