(5)具有可靠的大扭矩驱动装置 干线切断阀一直处于全开装态,需要动作时,往往面临发生事故的紧急状况。为了保证动作的可靠性,它要有较大裕量的驱动扭矩。高压大口径切断阀已不能用直接的或机械减速的手动方式开关,这种方式更不能达到干线切断阀紧急关闭所需要的速度,干线切断阀的驱动方式应能在短时间内最短时限小于1min完成阀门的关闭和开启动作。
(6)与管道通孔 阀门全开时,阀孑L通道的直径应与管道的内径相吻合。阀孔上的任何缩小或扩大都可能成为清管器的障碍,并且还会积存污物,导致清管器卡阻和阀门的损伤。
(7)可自动控制 干线切断阀一般与管理人员住地有一定距离。发生事故时,需要阀门能按照感测到的信号(压差和流量的剧变)和预定的程序自动关闭。
干线切断阀通常采用球阀和平板阀(通孔板式闸阀)两种类型(图2-11)。
(1)球阀球阀的球形阀心上有一个与管道内径相同的通道,将阀心相对阀体转动90°,就可使球阀关闭或开启。球心上下有阀杆和滑动轴承。阀座密封圈采用高分子材料(尼龙、聚四氟乙烯等,这些材料的性能对比见表2-9),阀座与球心配合形成密封。阀体与球心为铸铁结构。球阀按阀心的安装方式分为浮动式与固定式,浮动结构的密封座固定在阀体上,球心可自由向左右两侧移动,这种结构一般用于小口径球阀。关闭时,在介质压力作用下,球心向低压移动,并与这一侧的阀座形成密封。这种结构属于单面自动密封,开启力矩大。固定结构与浮动结构相反,它把阀心通过上下阀杆和径向轴承固定在阀体上,而令阀座和密封圈在管道和阀体腔的压差作用下(或采用外加压力的方式),紧压在球体密封面上。它可以实现球体两侧的强制密封。固定结构动作时,球体上的介质压力由上下轴承承受,外加密封压力还可暂时卸去,因此启动力矩小,适用于高压大口径球阀。
指标 | 尼龙 | 聚四氟乙烯(加充料) | 丁腈橡胶 | 关系的阀门性能 |
摩擦系数(对钢) | 0.32~0.37 | 0.08~0.10 | 随时间增大 | 动作灵活性 |
耐磨性 | 1 | 2 | 3 | 密封性和使用寿命 |
耐油气性 | 2 | 1 | 3 | 使用寿命 |
蠕变强度 | 1 | 2 | 3 | 机械强度 |
抗拉强度 | 1 | 2 | 3 | 机械强度 |
耐热温度/℃ | 120~150 | 150~200 | 60~80 | 工作温度 |
耐冷温度/℃ | -200 | -250 | -40~-50 | 工作温度 |
耐老化性 | 2 | 1 | 3 | 使用寿命 |
硬度 | 105~115HR | D57~59HS | A65~100HS | 密封性 |
伸长率(%) | 10~60 | 280 | 450~550 | 密封性 |
注:表中1,2,3为该项指标高低顺序。
(2)平板阀是一种通孔闸阀,闸门的两面平行。闸门的下方有一个与管径相同的阀孔,阀门开启时升起,与阀体和管道形成一个直径相连续的通道。闸板与阀座保持密封。密封圈采用非金属材料,镶嵌在阀座上。开关的全部行程上它始终在阀板上滑动,工作可靠,密封效果比金属对金属的闸阀好,关闭后形成单面自动密封。大口径平板阀的阀体采用钢板焊接结构。
球阀与板阀相比,结构复杂,体积和宽度大,但高度较低。球阀的动作力矩大,时间短。它们都具有全启时压力损失小,可以通过清管器和适于制成高压大口径规格等优点,目前在气体管道上均被大量采用。球阀则以其开关速度快、密封条件好著称,近年来结构上有很多发展。干线切断阀的驱动方式有电动、气动、电液联动和气液联动等类型,各种驱动装置上往往同时配有手动机构以备基本驱动机构失灵时使用。
(3)干线切断阀的安装,见图2-12。
干线切断阀应安装在地势较高,交通方便,符合排放条件的地点。大口径阀一般与管道置于同一水平。明设时需修建阀室,阀室地坪低于管底,便于检查,但有进出和操作不便,阴湿和通风不良等缺点。目前许多大口径干线切断阀只把操作部分留在地面上,阀体则随管道埋入地下,场地上只修围墙和大门。
2.旋塞阀 旋塞阀广泛用于小管径的燃气管道,动作灵活,阀杆旋转90°即可达到完全启闭的要求,可用于关断管道,也可以调节燃气量。根据密封方法不同分为无填料和有填料旋塞。
无填料旋塞是利用阀芯尾部螺栓的作用,使阀芯与阀体紧密接触,不致漏气。这种旋塞只允许用于低压管道上。
填料旋塞是利用填料填塞阀体与阀芯之间的间隙而避免漏气。这种旋塞可用在中压管道上。
油密封旋塞阀见图2-13油密封保证阀芯的严密性,提高抗腐蚀能力,减小密封面的磨损,并使阀芯转动灵活。润滑油充满在阀芯尾部的小沟内,当拧紧螺母时,润滑油压入阀芯上特制的小槽内,并均匀地润滑全部密封表面。
图2-14 为铸铁法兰油密封旋塞,其工作压力小于0.6MPa。
图2-15为钢制直通式法兰油密封旋塞阀,其工作压力较高;钢制直通式法兰旋塞有手动和气动两类。
3. 蝶阀 蝶阀分为手动蝶阀、电动蝶阀与气动蝶阀,见图2-16。可以单独操作或集中控制,体积小、重量轻、结构简单,容易拆装和维护,90°开关迅速,操作扭矩小,可以达到完全密封。