天然气管道阀门的选型分析,阀门的结构特性对照
阀门是燃气的输配、存储系统安全运行和检修、改造、发展*的重要设备。如果用于燃气管道的阀门选型不当或质量不佳就可能引发泄漏、停产等事故。事故一旦发生轻则会影响社会的正常生活、生产重则会给国家、人民生命财产带来重大损失。因此对燃气管道阀门的选用必须慎重。
随着燃气事业的发展燃气阀门的需求量越来越大阀门生产厂家不断地推出新产品以适应市场竞争的需要。目前我国埋地使用燃气阀门按结构形式分主要有闸阀、球阀、蝶阀。阀门的传动方式主要有手动、蜗轮传动、电动、气动、气一液联动等。燃气阀门的安装方式有需建闸井和直埋两种。
天然气阀门的选型分析
1、埋地天然气阀门应满足的要求
（1）材料耐腐蚀
管线输送的天然气在经过脱硫前含有大量的硫化氢(这是一种有毒且腐蚀性*的气体它和铁反应生成硫化铁呈片状剥落，腐蚀机械设备)即使经过脱硫等工艺处理的天然气仍有残存的硫化氢因此管线阀门选材要选抗硫的耐腐蚀材料。
（2）结构合理
埋地燃气管道阀门应为全通径设计降低流阻便于通过管道清扫器或管道探测器同时节约运行成本：尽可能降低结构高度以便节约安装成本：阀门顶部应装有全封闭的启闭指示器便于操作者随时看清阀门所处状态以避免误操作。
（3）密封性好
天然气管道阀门的泄漏量要求十分严格CJ3055-95《城镇燃气阀门的实验与检验》标准规定：软密封阀门在1.1倍公称额定使用压力下不允许有任何察觉的内泄漏，硬密封的阀门在1.1倍公称额定使用压力下允许的内泄漏量小于0.3DNmm3／s。而至于外泄漏是不允许的。通常埋地阀门和较重要的阀门都要采用阀体全焊式结构。为了保证管线上阀门的密封性能要求密封垫具有优良的耐腐蚀性、耐磨性、自润性及弹性。
（4）操作方便
地下管线的阀门绝大多数为人力启闭因此要求阀门的启闭扭矩小全程转圈数不能太多便于事故发生后能够尽快切断气源。
（5）维护简单
阀门的零部件设计应考虑采用少维护或者免维护的结构，尽可能减少检修保养的工作量减少因阀门检修保养而封闭道路影响交通的情况发生。
几种常用阀门的对比分析：
目前我国天然气行业使用的燃气管道阀门从结构形式上分主要有三个大类即闸阀、球阀、蝶阀等。
1、工作原理及结构特点的比较
闸阀是通过闸板的上下移动来达到启闭阀门以实现管线上某一部位系统需要"全开、全关"控制且满足介质通过只产生微小的压力降要求。闸阀通常适用于那些不需要经常启闭而且保持着闸板全开或全闭的工况不适用于作为调节或者节流使用。闸阀一般为全通径设计它流通阻力小可通过清扫球和管道探测器。闸阀结构高度较高(一般为管径的3倍一5倍)，适合管道埋深较深的情况。而球阀是靠旋转球体来使阀门达到启闭(开、闭只须旋转900)功能的。球阀开关轻便体积小可以做成很大口径，密封可靠密封面与球面常在闭合状态不易被介质冲蚀在各行业得到广泛的应用。其结构简单、维修方便全通径设计，流通阻力小可以通过清扫球和管道探测器。然后蝶阀是根据管子挡扳的原理设计的其流动控制元件是一个有倾角的盘圆盘固定在心轴上。并以旋转心轴来控制启闭阀座固定于阀体壁上。其阀体为薄饼型适用于调节介质流量。蝶阀结构体积小、重量轻易操作。但是流通阻力大且不能通过清扫球和管道探测器。从以上的结构特点及工作原理来分析闸阀和球阀显然比较适合应用于天然气管道。
2、安全性比较
随着技术水平的不断提高各种闸阀的安全性也不断得到提高。平行双闸板闸阀的内部装有阀杆保护套使阀杆不受介质的侵蚀；壳体采用特殊设计的"鼠笼框架式加强筋"，减轻了阀门总体重量增强了壳体强度和刚度：弹性密封闸阀采用弹性硬密封阀门全开或全关时密封圈*把介质同阀门内腔隔离开来使闸阀具有耐火、耐高温、耐腐蚀的特点。闸阀带有全封闭的启闭指示器使操作者能清楚的了解阀门所处的状态。球阀也具有耐火性、耐高温的特性。火灾的高温烧毁密封座上的聚四氟乙烯材料后金属密封座及各个密封部位均能形成金属对金属的密封结构阻止燃气介质扩散防止灾情继续扩大：另外它还具有防静电结构使球阀在启闭过程中形成的静电导人地下，避免静电积聚点燃介质确保设备安全；球阀有限位加锁机构可防止操作员误操作或非法操作。蝶阀的密封垫隔离宽度太窄容易造成阀瓣关闭过程中过头或不到位而影响密封；另外由于密封圈中部分是橡胶或聚四氟乙烯在气体冲刷中也易损坏或脱落，而且遇火遇高温易损坏使用的年限短。从以上的这些分析结果我们可以看出无论从哪个角度来说蝶阀都是不太适用于埋地燃气管道的。但因空间条件限制时只能选用蝶阀。选用蝶阀的时候应选用多偏心的蝶阀。密封材料选用聚四氟乙烯或者硬密封蝶阀，调试蝶阀时必须准确调整到关闭位置。
闸阀和球阀无论从结构特性还是安全性来说都比较适用于埋地天然气管道的但它们也都有各自的缺点。球阀从设计到制造都是需要较高的技术水平因此其造价较高。闸阀在启闭的时候需要旋转很多圈启闭用时较长。所以我们在选用燃气管道阀门时应综合各方面的因素在保证安全可靠的情况下尽量地节约成本，从这个角度出发我们应根据燃气特性和管线的使用压力合理选用阀门，既要能满足管线的安全运行又要能达到减少造价达到物尽其用的目的。我们将闸阀和球阀的结构特性及适用工况列如下表(表中尺寸为DN200阀门尺寸)。
阀门的结构特性对照表：
阀门 类别 | 型号 | 密封形式及性能 | 材质 | 结构尺寸 | PN(MPa) | 安装方式 |
高(mm) | 长(mm) |
闸阀 | 平行双闸板闸阀 | 硬密封性能良好 | 灰铸铁 | 778 | 292 | 0.2、0.4 | 闸井直埋 |
球墨铸铁 | 734 | 292 | 0.4、0.8 | 闸井直埋 |
弹性密封 平板闸阀 | 弹性密封密封圈能自动补偿 | 球墨铸铁 | 1003 | 292 | 0.8 | 闸井直埋 |
碳钢 | 1038 | 502 | 1.6、2.5 | 闸井直埋 |
全焊接弹性密封直埋阀 | 弹性密封性能良好 | 碳钢 | 1000 | 660 | 1.6、2.5 | 直埋 |
球阀 | 蜗轮传动 | 硬密封橡胶0型圈密封性能好 | 碳钢 | 804 | 340 | 1.6-2.5 | 闸井 |
全焊接直埋 | 软硬两极密封密封性能良好 | 碳钢 | 1045 | 521 | 1.6、2.5 | 直埋 |
从表中我们可以看出：
1、地下管网中压B级以下压力级制推荐使用直埋式燃气灰铸铁平行双闸板闸阀；
2、地下管网中压A级以下的压力级制推荐使用直埋式燃气球墨铸铁平行双闸板闸阀或弹性平板闸阀，关键的部位推荐使用燃气球阀：
3、地下管网高压B级以下或高压A级压力级制推荐使用直埋式燃气弹性平板闸阀和同定球燃气球阀；
4、地下管网高压A级以上的压力级制推荐使用固定球燃气球阀；
城市燃气2008／11(v01．405)随着我国燃气事业和科学技术的不断发展会有更多新技术、新材料应用于燃气阀门的制造。因此燃气管道阀门的选用标准也应不断的改进同时在新技术、新材料应用当中应注重操作人员的培训，掌握应用技能以适应燃气运行管理的需要。
