浅析天然气管道球阀阀体选型及运行对策

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1、浅析天然气管道球阀阀体选型及运行对策　　摘要：球阀是天然气管道上重要设备，能有效进行控制天然气输送和切断，确保管道的运行安全。球阀因功能不同可分为多种形式，本文重点介绍球阀阀体在天然气管道中的应用，并根据施工建设和运行经验，提出球阀故障形式和原因，并简述了运行对策。　　关键词：天然气；球阀；选型；故障；运行对策　　天然气作为新型燃料能源已在各行各业得到广泛应用，未来几年，将有更多天然气管线建设和运营，其中包括中俄东线管道、中亚D线、西四线工程等大型战略管网。球阀具有流体阻力小、密封性能好、可靠性能高、启闭速度快等突出优点，成为天然气管道使用最广泛

2、、用量最大的设备，同时也是出现问题最多的设备[1]。本文将根据中亚A/B/C线的建设和运行经验，浅谈在天然气管道中球阀的阀体选型，以及在运行过程中出现的故障和解决对策。　　1球阀结构　　球阀一般由阀体、球体、阀座、阀杆和传动装置组成。阀体结构可分为全焊接阀体、顶装式阀体、两段式螺栓连接阀体、三段式螺栓连接阀体[2]。球体可分为浮动球体和固定球体。阀座结构根据API66D标准分为双关双泄放阀（DBB）[3]、双隔离与泄压阀（DIB-1和DIB-2）[4]。DBB型球阀的两个阀座均为自泄压式阀座（SPE），当阀腔压力超高后，通过阀座自泄压。DIB-1

3、型球阀的两个阀座均为双活塞效应阀座（DPE），在任意一侧阀座受损失效后，其另一侧阀座仍然可以保证球阀具备双向密封功能。DIB-2型球阀的一端阀座为SPE，一端阀座为DPE。阀座密封数量可分为单密封、双重密封盒多重密封。传动装置可分为手动、电动、气动、气液联动。　　2球阀阀体选型　　天然气一般从天然气井口汇集至天然气集气站和处理厂，处理后，经管道输送，在输送过程中，通过压气站（压缩机）进行加压，确保流速和流量。　　（1）天然气管道一般情况口径大、埋地。输送的气体来源于天然气处理厂，气体具有洁净、烃和水露点低、温差范围窄、流量大、压力高等特点。因此，

4、最好选用大口径、埋地、全焊接、DIB-1型球阀。全焊接球阀满足泄漏点少的要求，满足无人值守的要求。DIB-1型球阀可实现双向密封，出现一侧密封渗漏后，第一侧密封也可以起到切断作用，满足上下游切断、维护管道的要求。天然气烃和水露点低、温度稳定、阀门埋地的特点，不会出现球阀阀腔压力过高的问题，因此天然气管道上的埋地球阀可以不设置阀体放空安全阀，即可以减少泄漏点又可以降低每年效验安全阀的工作。　　（2）6天然气管道在输送气体过程中，气体压降明显，天然气压气站成为重要组成部分。压气站内的阀门一般都在地上，阀门具有开关频繁的特点。因此，最好选用大口径、地上

5、、三段式螺栓连接阀体、DIB-1（带阀体安全阀）型球阀。三段式螺栓连接的球阀维修方便，在阀门密封面损坏的情况下，可以进行线下维修，更换阀座密封即可。对于阀体螺栓连接有可能增加泄漏点的问题，加强压气站巡检和日常维护即可。DIB-1（带阀体安全阀）型球阀可实现双向密封，满足压气站上游或下游经常放空作业，同时，由于球阀安装在地上，气温变化范围大，不排除阀腔气体异常升高的可能性，使用阀体安全阀可满足运行安全的要求。　　3阀体故障原因　　阀体故障的原因有很多，包括生产问题、运输问题、施工问题、运行问题等[5]，实际上在中亚A/B/C线和国内大型天然气管网的

6、采购、运输和施工中，很少出现生产问题和运输问题，在当今的大型采购和运输中，有严格的采购流程、生产监造过程、第三方出厂检验程序、包装运输要求、到货检验计划等，对于存在问题的阀门不会进行安装，即使意外安装后，在气密试验时，也会进行更换。　　（1）施工问题主要指管线和球阀施工完成后，无法进行管网的全面清理，在管网和球阀水压试验时、管线吹扫时，会有杂质进入附着在密封面处，开关球阀时导致球阀密封面出现损坏。对于其它原因包括吊装损坏、焊接过热损坏、保护不到位造成的损坏，在目前的严格施工程序和监理监督下，很少出现上述情况。　　（2）运行问题主要表现为球阀内漏和

7、外漏，外漏位置可能在阀杆、注脂嘴、放空口、排污口、阀体安全阀、三段式螺栓连接处等。主要原因：①阀杆产生锈蚀并脱离、限位螺栓不准，导致球阀开关不到位，长期运行磨损密封面。②长期不保养或不活动球阀，发生阀座和球体抱死、阀杆密封和阀杆抱死，在开关时造成密封面损坏。③6缺乏周期性保养球阀或保养不到位，导致密封脂变干、变硬，阻碍弹性阀座或注脂嘴单向阀运动，导致内漏或外漏。④操作不当，使用球阀进行流量调节，导致密封面因冲刷而损坏。　　4运行对策　　球阀作为输气管道上重要的设备，出现任何问题都将对运行造成影响，同时，球阀使用量大、安装位置分散，因此，监测球阀运

8、行状况、完善维护保养程序、严格执行操作规程是非常重要的工作。　　（1）施工期间，在水压试验前，对球阀进行清洗液保养，同时球阀处于半开半关