天然气输送管道中球阀的应用技术概述

1 球阀的基础知识

球阀是由旋塞阀演变而来，不同的是旋塞体是球体，有圆形通孔或通道通过其轴线。当球旋转90°时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。球阀只需要用旋转90°的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。*平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小、直通的流道。通常认为球阀zui适宜直接做开闭使用，但近年来的发展已将球阀设计成使它具有节流和控制流量的用途。球阀的主要特点是本身结构紧凑，易于操作和维修，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等。球阀阀体可以是整体的，也可以是组合式的。
球阀的原理。球阀的工作原理是靠旋转阀芯来使阀门畅通或闭塞。球阀开关轻便，体积小，可以做成很大口径，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态，不易被介质冲蚀，在各行业得到了广泛的应用。
球阀的优点。球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向。球阀是近年来被广泛采用的一种新型阀门，它具有以下优点：流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等；结构简单、体积小、重量轻；紧密可靠，目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在真空系统中也已广泛使用；操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制；维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便；在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀；适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。
球阀已广泛应用于石油、化工、发电、造纸、原子能、航空、火箭等各部门，以及人们的日常生活中。在天然气输送管道中的应用尤为突出，主要应用在长输管道的干线和输气工艺站场的工艺管道流程中。

2 球阀的操作使用

球阀在操作前必须熟悉阀门设备的技术参数，懂得设备的原理、结构等相关技术知识。在动阀门前，须确认管路和阀已被清洗过。保证阀门的灵活好用，无跑、冒、滴、漏现象。在得到生产调度允许的情况下，进行阀门开、关操作。
通常球阀采用顺时针旋转手轮为开启阀门，逆时针旋转手轮为关闭阀门（即顺开逆关）。阀的操作按执行机构输入信号大小带动阀杆旋转完成：正向旋转1/4圈（90°）时，阀关断。反向旋转1/4圈（90°）时，阀开启。当执行机构方向指示箭头与管线平行时，阀门为开启状态。指示箭头与管线垂直时，阀门为关闭状态。球阀开关操作时不得使用蛮力，硬开硬关，以免损坏阀门传动机构。球阀只能用做管路输送介质的截断用，不能作为节流阀门使用。

3 球阀常见故障

阀门zui容易泄露的问题，球阀的泄露问题有多种原因：阀体内污物的存在是引起阀座泄漏的一个重要的原因。这些污物既可能是沙子、水垢、金属剥落物、焊接残渣和腐蚀性产品，也可能是工具、焊接条、木棍或塑胶产品。油脂、密封脂或压缩机油能使硬橡胶物质，如聚合物失效并分解。其分解产物同其他污染物一样，由于导致阀座密封面的分离，从而引起阀座泄漏。引起阀座泄漏的原因还有阀球与密封座接触的密封面有刮痕。密封面的一个小刮伤zui终都可能因长时间的冲刷导致大的泄漏。腐蚀将引起密封面的凹陷或破裂，并zui终导致阀座泄漏。密封面有损伤可能是由于清管器前的杂质造成的。
密封座的卡住。密封座应有0.003英寸的横向移动，如果密封座弹簧工作不正常，有可能造成阀门密封不良，即使注脂也无法密封。密封座O型圈泄漏，注脂可能密封。锈蚀（氧化物），润滑脂可减少氧化的几率，清洗液可软化硬化的物质。阀门开关不到位，球阀由开到关绕阀体中心线旋转90°。球阀在关闭件的通道暴露在管线前只有2°～3°。轨道球阀的阀颈导杆（stemguides）偏离也是导致阀门开关不到位的原因之一。

4 结论

判断阀门好坏的参考：阀门所用的材料是否合乎规定（输送介质，工作环境）；外观是否平整（油漆，外壳，铭牌的辨认）；配件是否齐全（注脂口，排污口，排压口，内单向阀，丝堵，平压旁通阀门，自动注脂机）；配件安装位置是否易于保养施工与调试；操作是否容易（与执行器输出扭力的匹配，手轮的大小与位置）；功能是否能达到长期正常运转。
作为一名工程技术人员，必须了解和掌握工作中接触的设备，懂原理、懂结构、懂得设备的维修和操作，才能胜任自己岗位的工作。输气管道相关设备繁多，球阀在这些设备中属于关键设备，要求管理人员必须熟练掌握相关技术，在工作中不断地总结，提高技术水平，为我国的管道事业做出贡献。