管线阀门的结构和特点与性能有何不同？

管线输送已成为当代能源货运的主要形式，应运而生的管道管件发展快速，极大的促进了管线输送的进程。管道管件究竟被怎样定义，它的结构、特点与功耗到底有何不同？现在，我们一上去具体了解管道管件的与众不同。

管线输送已成为当代能源货运的主要手段，运用长距离管线输送油、气、煤等资源已成为现今世界解决能源输送的最主要方式。

世界上主要油气生产国和消费国都大量使用长输管道来解决油气资源的货运问题，天然气的输送95%以上选用管线输送手段。

1.发展历程

1914年，第一条9英里长的输油管道在俄罗斯中部完工可调式减压阀，自此拉开管线工业发展的帷幕。用管道来输送液体或二氧化碳，其费用是公路货运的1/3，海上货运的2/3，因此近一百年来荣获了快速的发展。

长距离输送管线称之谓长输管道，长输管道上使用的阀体称之谓管道管件，有阀门、闸阀、止回阀、旋塞阀，是一种满足管线货运的特殊要求，具有特殊功能的专用管件。

2.管道用阀的结构和特征

（1）平板阀门

结构：

平板阀门是一种关掉件为垂直阀座的滑动阀。其关掉件可以是单阀座或是期间带有扳开机构的双阀座。阀座向汽缸的压紧力是由作用与浮动阀座或浮动汽缸的介质压力来控制。若果是双阀座平板阀门，则两阀座间的扳开机构可以补充这一压紧力。

特征：

平板阀门主要特征为：结构厚度较短、密封功耗好、操作力矩较小且启闭操作力较接近、流阻小、阀门毋须设置异常降压的装置，带导流孔的平板阀门可以通过清扫器清洁管路。但闸阀的结构高度高，约为管线半径的3～4倍。

（2）阀门

结构：

阀门，指的是用带弧形通孔的立方体作启闭件，立方体随衬套摇动，以实现启闭动作的球阀。启闭件（立方体）由凸台推动，并绕方工阀门作轴线作旋转运动。

特征：

阀门主要特征为：结构较紧凑、密封功耗好、启闭90°旋转可迅速启闭球阀、操作时间较短，辅以注入密封脂可产生二次辅助密封，防火结构的喷嘴在大火时能保证球阀的密封，配套迅速截断装置可实现球阀的紧急启闭。

（3）球状调节阀

结构：

球状调节阀，包括左壳体、阀座、球体、阀杆轴、右汽缸，其特点在于：在立方体中央与原有的流道孔呈平行地设有贯通球心的圆孔通道，在通道内放置蝶板、蝶板一端的凸棱与轴套轴一端的槽相配合，另一端由限位环限位。

特征：

球状调节阀的流量大，结构简略、稳定性好、操作修理便于，全开时流阻小，容许使用压差较大，噪音小、抗气蚀功耗好。

（4）阀门

结构：

阀门都有一个开启压力，当工作介质压力小于阀门开启压力时，弹簧被压缩，阀门挡板被推开，介质顺利流过。当工作介质回流时，介质会把挡板压在阀门阀门上，介质压力越大，压得越紧，此刻挡板完全隔间了整个系统，避免了介质回流的或许，通过阀门第部结构可以更直观的理解。

特征：

阀门多带减振结构，可有效去除管线的震动和增加流阻；选用双重密封（低压选用弹性密封，高压选用金属-金属密封），密封疗效好；可通过管线清扫器。

（5）泄压阀

结构：

泄压阀结构主要有两大类：弹簧式和杠杆式。弹簧式是指阀瓣与喷嘴的密封靠弹簧的斥力。杠杆式是靠杠杆和重锤的斥力。随着大容量的须要，又有一种脉冲式泄压阀，亦称为先导式泄压阀，由主泄压阀和辅助阀组成。当管线内介质压力超出规定压力值时，辅助阀先开启，介质顺着导管步入主泄压阀，并将主泄压阀打开，使增高的介质压力减轻。

特征：

因为开泵或停泵或许使管线内介质流速变化和压力波动，形成冲击波。为去除冲击波的影响，长输管道上选用泄压阀来减少冲击波。

（6）减压阀

结构：

减压阀是通过阀弹簧即可设定出口压力200X型减压阀(可调式减压阀)。当管件从进口端给水时，水流过针阀步入主阀控制室，出口压力通过导管作用到导阀上。当出口压力低于导阀弹簧设定值时，导阀关掉。控制室停止排水，此刻主阀控制室外压力下降并关掉主阀，出口压力不再下降。当管件出口压力降到导阀弹簧设定压力时，导阀开启，控制室向上游排水。

特征：

在分支管线上设置减压阀，拿来恒定用户进口端的介质压力，多选用先导式减压阀，受介质清洁度的影响小、压力控制精度较高、性能稳定。

3.技术要求

长输管道是全球性的，是一条能源供给线，从南极圈到赤道，从高山到海底，从高原到大漠，期间穿过水灾带、沼泽地、冻泥岩、江河、湖泊、山坡。有架设的，有直地埋下，在野外操作，修理困难，要求30年使用寿命。

通常输送欧盘、天然气，虽经处理但含氯，含锈斑及金属颗粒，且要求零级密封，实际的使用环境恶劣和能源供给线的重要性，对管道球阀提出了严苛的技术要求。

这么，针对管道球阀，究竟有什么技术要求呢？

1.硬度和硬度

球阀不仅承受内部介质压力此外，尚需承受基槽承载，因为环境湿度变化而导致的轴向拉力和压力，考虑坍塌，地面沉降，水灾而造成的外部荷载，在温带及冰冻地区尚需考虑材料高温冲击硬度，避免高温延性破裂。对于全铆接阀门阀门，熔池及热影响区，还要根据破裂电学理论，考虑其破裂硬度（CTOD）。

2.零级的密封要求

球阀要求零级密封，以确保对下游端管道的有效切断，考虑介质中金属颗粒对零级密封的影响，金属对金属密封作为高级密封,PTFE/橡胶对金属作为次级密封,以及即便密封失效时应采取紧急密封举措。

3.具有爆炸安全和防静电功能

管道阀门设计需考虑大火安全（firesafe）,即便大火，球阀的外漏和内漏不能超出规定的泄露标准；立方体被非金属材料夹持，或许形成静电，应当与阀门导通，在24VDC下，电感值

4.DBB功能

在阀腔排尿时，上游端联轴器和下游端联轴器应同时手动截断，以确保排放时的安全。

5.避免阀腔压力的夹持

无论球阀处于开启或关掉位置，均应避免介质在阀腔中被夹持，假若介质或许夹持可调式减压阀，则对于二氧化碳介质或液体介质均要确保手动泄放阀腔内的压力，阀腔压力泄放的最大值不少于阀压力额定值的1.33倍，外部压力泄放阀的口径为DN15或更大。

6.排尿

阀腔的介质可以排尿；并通过此排尿孔对管件进行在线密封测试。

7.位置指示

无论自动或动力驱动，要有显著的阀位指示阐明管件处于开启位置或关掉位置。

8.传动链

传动链的设计扭力起码应为阀门最大扭力的2倍。

9.硫化载荷

承压部件及螺丝材料应具备抗蠕变裂化的能力，符合NACE,要求。

10.紧急截断功能

长距离管线输送系统辅以卫星监控系统（SCADA），当管道压降速度或持续时间达到某一设定值，球阀应紧急截断。

11.考虑地下水的电位磨蚀和蠕变磨蚀

选用全焊阀门结构，管线阴极接地和外表面防腐，来避免电位磨蚀和蠕变磨蚀。

4.长输管道球阀使用材料

长输管道球阀的选料应满足硬度、密封、使用寿命、高温、高压、耐磨、耐腐、防火、抗静电等方面的要求。

5.长输管道对球阀功耗实验要求

长输管道受物理条件和自然条件的影响，须承受气候温差的变化、地形和洪灾等的影响。

然而，长输管道球阀的检测与实验更严苛，要进行机壳硬度耐压实验、密封性实验、动作功耗实验、弯曲实验、抗拉实验、耐火实验、耐久性实验等，有的球阀还应做耐热和耐磨实验。

实验球阀应密封功耗好、操作灵活、动作精确、耐久性好，对于输送有颗粒介质的球阀还应做耐热性实验。

6.国外外有关标准规范概况

美国部份标准

现在，长输管道球阀主要使用中国石油学会标准API6D《管线球阀规范》和相应的产品标准。

如：API594《对夹式阀门》、API599《钢制和球墨不锈钢旋塞阀》、API600《炼油厂用法兰或焊接连结钢制阀门》、API607《软密封面阀门的耐火实验》、API608《法兰和焊接端的金属阀门》、API6FA《阀门耐火实验规范》、BS4460《石油工业用钢制阀门》等。

API6D《管线球阀规范》标准是对管道球阀制造、检验、采购等综合要求的一项标准，其他产品标准，对产品的适用范围、连接型式、结构厚度、性能要求、检验与实验、标志等进行具体要求。

API6D《管线球阀规范》标准内容有：范围、总则、材料、阀门的类别和类型、试验、标记、质量控制的要求、贮存和发运、附录（采购手册、度量换算、补充实验要求、引用规范和标准）九个章节。

国外部份标准

国外现有长输管道用球阀标准有:JB/T5298-1991《管线用钢制平板阀门》、JB/T7745-1995《管线阀门》，其他长输管道产品应用通用球阀的产品标准，一些特殊球阀（紧急截断阀等）没有国家或行业标准。

尚没有统一的管道用球阀的标准规范。与英国标准相比国外现有的行业标准的内容较简略，内容不够完整，要求也较低。

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