四、輸氣管線直埋全焊接球閥的技術特點

城市次高壓、高壓天然氣管道要求管線閥門必須結構簡單、啟閉迅速、流體阻力小、密封性能好、耐腐蝕，維護保養簡單、運行可靠和使用壽命長。張家港港華燃氣公司曾建設的高壓管線（2.5MPa）中采用了美國卡麥隆（CAMERON）公司生產的 DIN500 公稱壓力為 50MPa 的直埋全焊接全通徑球閥，很好地解決了國內一般管道球閥經常出現的內漏、閥桿泄漏、閥門外表面腐蝕及維護保養難的問題．

一、全焊接球閥的結構特點

1.1 全焊接式結構

球閥閥體由 6 部分鍛造的殼體裝配后焊接而成，結構緊湊、整個球閥渾然一體．目前國內生產使用的大口徑球閥多為分體三片式構造，各部分之間采用螺栓連接。與三片式球閥相比，在強度相同的情況下全焊接式球閥鍛件的壁厚可做得很薄。閥門重量可減輕四分之一，同時對管道彎曲和擠壓的抵抗力增強；由于取消了閥體法蘭和螺栓，外形尺寸減小，同叫還消除了潛在的外漏通道。另外，閥體焊接結構內部曲線流暢．保持了與管道的潤滑連接無死角，介質流動性好。

1.2 框軸固定球設計

球閥根據球體形式可分為固定球和浮動球兩種。國內產品一般采用的浮動球結構，球體在介質的壓力作用下球體緊壓在出口端的密封面上，達到封閉目的，一旦閥體進出口壓力差較大時，因扭距很大往往打開很難。全焊接球閥采用了高強度的緞鋼閥桿，由外包 PTFE（聚四氟乙烯）的不銹鋼軸承做支撐轉動平滑精確。由于樞軸支撐的閥桿可以吸收管線介質壓力產生的推力，并且可以減少閥球和閥座之間的摩擦，因此即使在全壓差下，操作凹門的扭矩仍然要求很低，球閥開關自如。

1.3 旋轉閥座設計

當球閥在接近全關或剛剛開啟時，閥球與閥座之間的窄點位置（9 點鐘位置）因天然氣被節流成高速湍流而受到高速沖刷，成為閥座密封磨損最嚴重的區城．最后引起泄漏。DN300（及以上尺寸）的 CAMERON（卡麥隆）球閥采用了獨特的旋轉閥座．每次開啟或關閉閥門時．上下游的閥座被閥球上的撥片撥動旋轉 15 攝氏度，這樣整個閥座密封面輪流受天然氣沖刷，閥門開或關12次之后同一部位才重新受沖刷一次，整個閥座磨損保持均勻，工作壽命大大延長。常規球閥的閥座是固定的，長時間運行后閥座受損傷的部位也是固定的往往會引發內瀝。另一方面．管道在運行一段時間后一些有害的沉積物會堆積在閥座環上，引起常規球閥閥座卡死或者無法正常密封，而旋轉閥座在轉動時則可清除閥座表面的異物。

1.4 閥桿及二級閥座緊急注脂密封

閥桿上部區域的密封材料 PFFE 是一種低摩擦耐老化材料，使用壽命長。DN50（及以上尺寸）的全焊接球閥閥桿還備有密封脂注入系統，一旦球閥閥座之間進入異物而損壞密封面，仍然可以通過二級閥座注入專用密封脂維持密封。常規球閥則不具有密封脂注入結構．一旦密封面損壞發生內漏，只有更換整個球閥．

1.5 閥腔壓力的自動內部泄放及雙隔斷中腔放壓

球閥雖采取上下游雙閥座隔斷密封，但長期運行的閥座不可避免出現磨損；當閥門處于關閉狀態時，上游閥座可能會出現一定的內漏，內漏的介質進入閥球中腔。特殊設計的下游閥座可有效避免閥球中腔超壓，一旦閥腔壓力超過下游壓力約 138KPa 時，會將下游閥座推離球體，使壓力泄放到下游管道中。球閥安裝了與中腔連通的放壓管，并將放壓管引出地面，無論閥門處于全開或全關位置，均可打開閥腔關斷閥，泄放中腔壓力．通過釋放中腔壓力也可檢測閥座密封性能。