(5)具有可靠的大扭矩驅(qū)動(dòng)裝置 干線切斷閥一直處于全開裝態(tài),需要?jiǎng)幼鲿r(shí),往往面臨發(fā)生事故的緊急狀況。為了保證動(dòng)作的可靠性,它要有較大裕量的驅(qū)動(dòng)扭矩。高壓大口徑切斷閥已不能用直接的或機(jī)械減速的手動(dòng)方式開關(guān),這種方式更不能達(dá)到干線切斷閥緊急關(guān)閉所需要的速度,干線切斷閥的驅(qū)動(dòng)方式應(yīng)能在短時(shí)間內(nèi)最短時(shí)限小于1min完成閥門的關(guān)閉和開啟動(dòng)作。
(6)與管道通孔 閥門全開時(shí),閥孑L通道的直徑應(yīng)與管道的內(nèi)徑相吻合。閥孔上的任何縮小或擴(kuò)大都可能成為清管器的障礙,并且還會(huì)積存污物,導(dǎo)致清管器卡阻和閥門的損傷。
(7)可自動(dòng)控制 干線切斷閥一般與管理人員住地有一定距離。發(fā)生事故時(shí),需要閥門能按照感測(cè)到的信號(hào)(壓差和流量的劇變)和預(yù)定的程序自動(dòng)關(guān)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(gè)與管道內(nèi)徑相同的通道,將閥心相對(duì)閥體轉(zhuǎn)動(dòng)90°,就可使球閥關(guān)閉或開啟。球心上下有閥桿和滑動(dòng)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(duì)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(jié)構(gòu)。球閥按閥心的安裝方式分為浮動(dòng)式與固定式,浮動(dòng)結(jié)構(gòu)的密封座固定在閥體上,球心可自由向左右兩側(cè)移動(dòng),這種結(jié)構(gòu)一般用于小口徑球閥。關(guān)閉時(shí),在介質(zhì)壓力作用下,球心向低壓移動(dòng),并與這一側(cè)的閥座形成密封。這種結(jié)構(gòu)屬于單面自動(dòng)密封,開啟力矩大。固定結(jié)構(gòu)與浮動(dòng)結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)球體兩側(cè)的強(qiáng)制密封。固定結(jié)構(gòu)動(dòng)作時(shí),球體上的介質(zhì)壓力由上下軸承承受,外加密封壓力還可暫時(shí)卸去,因此啟動(dòng)力矩小,適用于高壓大口徑球閥。
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指標(biāo) | 尼龍 | 聚四氟乙烯(加充料) | 丁腈橡膠 | 關(guān)系的閥門性能 |
摩擦系數(shù)(對(duì)鋼) | 0.32~0.37 | 0.08~0.10 | 隨時(shí)間增大 | 動(dòng)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(qiáng)度 | 1 | 2 | 3 | 機(jī)械強(qiáng)度 |
抗拉強(qiáng)度 | 1 | 2 | 3 | 機(jī)械強(qiáng)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(xiàng)指標(biāo)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(gè)與管徑相同的閥孔,閥門開啟時(shí)升起,與閥體和管道形成一個(gè)直徑相連續(xù)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(guān)的全部行程上它始終在閥板上滑動(dòng),工作可靠,密封效果比金屬對(duì)金屬的閘閥好,關(guān)閉后形成單面自動(dòng)密封。大口徑平板閥的閥體采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)。
球閥與板閥相比,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積和寬度大,但高度較低。球閥的動(dòng)作力矩大,時(shí)間短。它們都具有全啟時(shí)壓力損失小,可以通過清管器和適于制成高壓大口徑規(guī)格等優(yōu)點(diǎn),目前在氣體管道上均被大量采用。球閥則以其開關(guān)速度快、密封條件好著稱,近年來結(jié)構(gòu)上有很多發(fā)展。干線切斷閥的驅(qū)動(dòng)方式有電動(dòng)、氣動(dòng)、電液聯(lián)動(dòng)和氣液聯(lián)動(dòng)等類型,各種驅(qū)動(dòng)裝置上往往同時(shí)配有手動(dòng)機(jī)構(gòu)以備基本驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)失靈時(shí)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(yīng)安裝在地勢(shì)較高,交通方便,符合排放條件的地點(diǎn)。大口徑閥一般與管道置于同一水平。明設(shè)時(shí)需修建閥室,閥室地坪低于管底,便于檢查,但有進(jìn)出和操作不便,陰濕和通風(fēng)不良等缺點(diǎn)。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(chǎng)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?xì)夤艿?,?dòng)作靈活,閥桿旋轉(zhuǎn)90°即可達(dá)到完全啟閉的要求,可用于關(guān)斷管道,也可以調(diào)節(jié)燃?xì)饬俊8鶕?jù)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(yán)密性,提高抗腐蝕能力,減小密封面的磨損,并使閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。潤滑油充滿在閥芯尾部的小溝內(nèi),當(dāng)擰緊螺母時(shí),潤滑油壓入閥芯上特制的小槽內(nèi),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(dòng)和氣動(dòng)兩類。
3. 蝶閥 蝶閥分為手動(dòng)蝶閥、電動(dòng)蝶閥與氣動(dòng)蝶閥,見圖2-16??梢詥为?dú)操作或集中控制,體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,容易拆裝和維護(hù),90°開關(guān)迅速,操作扭矩小,可以達(dá)到完全密封。