(5)具有可靠的大扭矩驅動裝置 干線切斷閥一直處于全開裝態,需要動作時,往往面臨發生事故的緊急狀況。為了保證動作的可靠性,它要有較大裕量的驅動扭矩。高壓大口徑切斷閥已不能用直接的或機械減速的手動方式開關,這種方式更不能達到干線切斷閥緊急關閉所需要的速度,干線切斷閥的驅動方式應能在短時間內最短時限小于1min完成閥門的關閉和開啟動作。
(6)與管道通孔 閥門全開時,閥孑L通道的直徑應與管道的內徑相吻合。閥孔上的任何縮小或擴大都可能成為清管器的障礙,并且還會積存污物,導致清管器卡阻和閥門的損傷。
(7)可自動控制 干線切斷閥一般與管理人員住地有一定距離。發生事故時,需要閥門能按照感測到的信號(壓差和流量的劇變)和預定的程序自動關閉。
干線切斷閥通常采用球閥和平板閥(通孔板式閘閥)兩種類型(圖2-11)。
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(1)球閥球閥的球形閥心上有一個與管道內徑相同的通道,將閥心相對閥體轉動90°,就可使球閥關閉或開啟。球心上下有閥桿和滑動軸承。閥座密封圈采用高分子材料(尼龍、聚四氟乙烯等,這些材料的性能對比見表2-9),閥座與球心配合形成密封。閥體與球心為鑄鐵結構。球閥按閥心的安裝方式分為浮動式與固定式,浮動結構的密封座固定在閥體上,球心可自由向左右兩側移動,這種結構一般用于小口徑球閥。關閉時,在介質壓力作用下,球心向低壓移動,并與這一側的閥座形成密封。這種結構屬于單面自動密封,開啟力矩大。固定結構與浮動結構相反,它把閥心通過上下閥桿和徑向軸承固定在閥體上,而令閥座和密封圈在管道和閥體腔的壓差作用下(或采用外加壓力的方式),緊壓在球體密封面上。它可以實現球體兩側的強制密封。固定結構動作時,球體上的介質壓力由上下軸承承受,外加密封壓力還可暫時卸去,因此啟動力矩小,適用于高壓大口徑球閥。
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| 指標 | 尼龍 | 聚四氟乙烯(加充料) | 丁腈橡膠 | 關系的閥門性能 |
| 摩擦系數(對鋼) | 0.32~0.37 | 0.08~0.10 | 隨時間增大 | 動作靈活性 |
| 耐磨性 | 1 | 2 | 3 | 密封性和使用壽命 |
| 耐油氣性 | 2 | 1 | 3 | 使用壽命 |
| 蠕變強度 | 1 | 2 | 3 | 機械強度 |
| 抗拉強度 | 1 | 2 | 3 | 機械強度 |
| 耐熱溫度/℃ | 120~150 | 150~200 | 60~80 | 工作溫度 |
| 耐冷溫度/℃ | -200 | -250 | -40~-50 | 工作溫度 |
| 耐老化性 | 2 | 1 | 3 | 使用壽命 |
| 硬度 | 105~115HR | D57~59HS | A65~100HS | 密封性 |
| 伸長率(%) | 10~60 | 280 | 450~550 | 密封性 |
注:表中1,2,3為該項指標高低順序。
(2)平板閥是一種通孔閘閥,閘門的兩面平行。閘門的下方有一個與管徑相同的閥孔,閥門開啟時升起,與閥體和管道形成一個直徑相連續的通道。閘板與閥座保持密封。密封圈采用非金屬材料,鑲嵌在閥座上。開關的全部行程上它始終在閥板上滑動,工作可靠,密封效果比金屬對金屬的閘閥好,關閉后形成單面自動密封。大口徑平板閥的閥體采用鋼板焊接結構。
球閥與板閥相比,結構復雜,體積和寬度大,但高度較低。球閥的動作力矩大,時間短。它們都具有全啟時壓力損失小,可以通過清管器和適于制成高壓大口徑規格等優點,目前在氣體管道上均被大量采用。球閥則以其開關速度快、密封條件好著稱,近年來結構上有很多發展。干線切斷閥的驅動方式有電動、氣動、電液聯動和氣液聯動等類型,各種驅動裝置上往往同時配有手動機構以備基本驅動機構失靈時使用。
(3)干線切斷閥的安裝,見圖2-12。
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干線切斷閥應安裝在地勢較高,交通方便,符合排放條件的地點。大口徑閥一般與管道置于同一水平。明設時需修建閥室,閥室地坪低于管底,便于檢查,但有進出和操作不便,陰濕和通風不良等缺點。目前許多大口徑干線切斷閥只把操作部分留在地面上,閥體則隨管道埋入地下,場地上只修圍墻和大門。
2.旋塞閥 旋塞閥廣泛用于小管徑的燃氣管道,動作靈活,閥桿旋轉90°即可達到完全啟閉的要求,可用于關斷管道,也可以調節燃氣量。根據密封方法不同分為無填料和有填料旋塞。
無填料旋塞是利用閥芯尾部螺栓的作用,使閥芯與閥體緊密接觸,不致漏氣。這種旋塞只允許用于低壓管道上。
填料旋塞是利用填料填塞閥體與閥芯之間的間隙而避免漏氣。這種旋塞可用在中壓管道上。
油密封旋塞閥見圖2-13油密封保證閥芯的嚴密性,提高抗腐蝕能力,減小密封面的磨損,并使閥芯轉動靈活。潤滑油充滿在閥芯尾部的小溝內,當擰緊螺母時,潤滑油壓入閥芯上特制的小槽內,并均勻地潤滑全部密封表面。
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圖2-14 為鑄鐵法蘭油密封旋塞,其工作壓力小于0.6MPa。
圖2-15為鋼制直通式法蘭油密封旋塞閥,其工作壓力較高;鋼制直通式法蘭旋塞有手動和氣動兩類。
3. 蝶閥 蝶閥分為手動蝶閥、電動蝶閥與氣動蝶閥,見圖2-16。可以單獨操作或集中控制,體積小、重量輕、結構簡單,容易拆裝和維護,90°開關迅速,操作扭矩小,可以達到完全密封。
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