气液联动装置用小口径全焊球阀的结构设计及应用.pdf

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1、GM通用机械制造GMMant(facture气液联动装置用小口径全焊球阀的结构设计及应用西安泵阀总厂有限公司(陕西710025)张二龙殷莹【摘要】介绍了气液联动装置正常启闭和紧急切断所使用的小口径全焊球阀的结构特点、安装位置、适用范围以及该阀门在市场的应用情况。【关键词】气液联动装置小口径全焊球阀紧急切断结构设计一、前言小13径全焊球阀(亦称“根部阀”)是一种新型的阀门结构，借鉴了内螺纹球阀Qll产品的结构优势，具有结构简单、密封性好、体积小、重量轻、材料消耗少、安装尺寸小并且驱动力矩小、操作简便及易实现快速启闭等优点，是

2、作为气液联动装置从长输管线提取气源实现功能的重要控制元件。因此，小1：3径全焊球阀作为一种高性能阀门产品，以其独特的密封性能优势和结构特点在天然气长输管线气液联动装置、城市燃气管路上得到了广泛的使用。=、结构特点小口径全焊球阀主要由左阀体、密封圈、密封GM西用蛐■www．et,Ax．corn2017年第9期垫、阀体、右阀体、球体及阀杆等主要零部件组成，结构如图1所示。进口图1小口径全焊球阀结构1．阀体2．左阀体3球体4悯杆5．右阀体6密封圈7．密封垫1．全焊接式结构焊接式结构减少了阀门的外漏，其次焊缝的设计离高分子材料制成

3、的密封圈、密封垫较远，在焊接过程中利用测温仪控制高温不被传导至密封圈位置，对密封圈、密封垫的热影响较小，不会使密封圈、密封垫烧坏或者变形而导致阀门内漏，大大提高了阀门的密封性能和使用寿命。2．全通径、三体式结构采用全通径结构设计，阀门在全开位置时，阀门流体阻力系数小，流体阻力损失仅相当于相同通径的管道(管的长度等于其结构长度)，流阻系数f≈0．1。采用三体式结构设计，有利于阀门在生产过程的加工和装配。3。耐火型结构当阀门的使用现场发生火灾时，高分子材料制作的密封圈、阀杆上密封垫、阀杆密封填料以及密封垫片在高温下分解或破坏后

4、，球阀能够借助于特别设计的金属对金属辅助密封结构，起到临时和部分密封作用，能够有效地控制阀门的内漏和外漏，避免灾情进一步扩大。4．防静电结构防静电结构设计如图2所示，基于天然气介质的易燃易爆特性，在设计时考虑了阀杆与阀体之间、阀杆与球体之间的防静电。采用了弹簧一钢球式静电引出装置。弹簧一钢球式静电引出装置，压缩弹簧加载于钢球，使球体与阀杆以及阀杆与阀体之间形成静电通道，这样，因摩擦产生的静电便通过弹簧一钢球传到阀杆和阀体，从而通过管道与地接通，达到消除静电积累的目的。该结构简单、紧凑、便于安装和拆卸，因此，目前大多采用这种

5、结构。阀俸阀仟图2防静电结构5．中腔泄压结构中腔泄压结构设计如图3所示，气体介质在温度升高的情况下，会产生气体膨胀，阀门在全闭时会形成密闭腔体，密闭腔存在的气体会造成阀门内压升高造成阀门泄漏，严重时则会出现事故。因此在设计时要考虑中通用机械制造锄GMMamtfacture腔泄压结构，通过泄压孔将阀门中腔与管路连通，使中腔压力始终与管路压力平衡。泄压孔∥九淞锪缈图3中腔泄压结构6，阀杆下装式防脱结构阀杆采用下装式防脱结构设计如图4所示，一旦失火，软质填料被烧毁或软化，阀体体腔内的流体压力将推动阀杆向阀体移动，阀杆上的台肩被阀

6、体挡住，并借高压流体压力作用压紧而密封；此外，即使在阀腔异常升压以及填料压板失效等极端情况下，也能保证阀杆不会被介质压力吹出。图5为上装式结构，阀杆易被介质压力吹出。阀阀体阀阔体图5上装式结构三、小口径全焊球阀的安装小口径全焊球阀安装在一46～121℃、使用压力0～15．OMPa的天然气长输管线埋地球阀和气液联动装置2017年黼熙ety用jx竺co誓rn71第9期Ⅵww．l_管路之间，为装置的正常工作提供保障。目前每台气液联动装置需安装3台小口径全焊球阀，安装位置如图6所示。在进口和出口端安装的小口径全焊球阀A和B，是直接

7、采用管线中的净化天然气压力作为气液联动装置高低压自动截断功能的控制元件。为装置实时监测管道压力和压降速率，自动判断是否出现破管而进行紧急关断功能的重要保障；出口端安装的小口径全焊球阀c，是直接取用管线中的净化天然气作为气液联动装置动力气源的控制元件。任公司西南分公司、塔里木油田分公司、心地能源工程技术有限公司及中石化华北分公司大牛地油气田中干线等天然气长输管线工程得到了广泛应用(见图7)。在非长输管线上，如西安市秦华天然气有限公司城市燃气管线，小口径全焊球阀以其密封性好，使用寿命长等优点被广泛使用。图7小口径全焊球阀在大牛

8、地油气田气液联动装置的应用和安装五、结语小口径全焊球阀以其性能上密封可靠、耐高温、耐高压等优点，被广泛使用在天然气长输管线和城市燃气管线上，可靠地保证了气液联动装置的正常启闭和管道系统的安全运行。东i≯“i参考文献：№∥^‘芗呵^f目^：[1】杨源泉．阀门设计手册[M]一匕京：机械工业出版社，1992．