天然气管线阀门天然气管线阀门中国阀门标准化技术委员会中国阀门行业协会副理事长中国流体工程学会阀门与管道专委会主任委员合肥通用机械研究院阀门研究所《流体机械》《阀门》主任编委中国长期高速的经济增长对能源的需求中国长期高速的经济增长对能源的需求人们对生活质量和生态环境的要求日益提升人们对生活质量和生态环境的要求日益提升天然气具有优质、洁净和环保等特点天然气具有优质、洁净和环保等特点西气东输和川气东送沿线先后成立了西气东输和川气东送沿线家拥有天然气专营拥有天然气专营权的合资公司，投资超过权的合资公司，投资超过5个天然气管网项目天然气管网项目西气东输工程为形成全国天然气管网奠定了基础西气东输工程为形成全国天然气管网奠定了基础天然气管道建设水平向着长距离、大口径、高压力和高度天然气管道建设水平向着长距离、大口径、高压力和高度自动化网络管理的方向发展自动化网络管理的方向发展一、我国天然气行业现状和前景我国将以西气东输工程建设为契机，统筹考虑东中西部、海我国将以西气东输工程建设为契机，统筹考虑东中西部、海上和陆上天然气资源，积极实施上和陆上天然气资源，积极实施““走出去走出去””战略战略构建覆盖全国的构建覆盖全国的五横两纵五横两纵天然气基本管网天然气基本管网逐步形成西气东输、北气南下、就近外供、海气登陆的供气逐步形成西气东输、北气南下、就近外供、海气登陆的供气格局格局最终形成以轮南至上海、长庆至北京为主干线的西气东输、最终形成以轮南至上海、长庆至北京为主干线的西气东输、陕京线和陕京二线，以及川渝、京津冀鲁晋、长江三角洲、陕京线和陕京二线，以及川渝、京津冀鲁晋、长江三角洲、西北、两湖地区为主的地区性天然气管网西北、两湖地区为主的地区性天然气管网最终全国天然气资源多元化、供应网络化和市场规模化最终全国天然气资源多元化、供应网络化和市场规模化二、天然气管线阀门特点天然气在脱硫前含有大量的硫化氢，是一种有毒天然气在脱硫前含有大量的硫化氢，是一种有毒且腐蚀性极强的气体，它和铁反应生成硫化铁，且腐蚀性极强的气体，它和铁反应生成硫化铁，能呈片状剥落，穿蚀机械设备。即使经过脱硫等能呈片状剥落，穿蚀机械设备。即使经过脱硫等工艺处理的天然气，仍有残存的硫化氢工艺处理的天然气，仍有残存的硫化氢管线阀门选材要选耐腐蚀的管线阀门选材要选耐腐蚀的抗硫抗硫材料材料二、天然气管线阀门特点防止阀门的防止阀门的外漏外漏尤为重要尤为重要埋地和较重要的阀门都采用阀体全焊式结构埋地和较重要的阀门都采用阀体全焊式结构要求密封副具有优良的耐蚀性、耐磨性、自润性要求密封副具有优良的耐蚀性、耐磨性、自润性及弹性及弹性高分子材料如聚四氟乙烯、尼龙、丁腈橡胶高分子材料如聚四氟乙烯、尼龙、丁腈橡胶(NBR)特殊合成橡胶特殊合成橡胶(VI管线一旦投入运行，几年内不允许停止运行。管线一旦投入运行，几年内不允许停止运行。管线阀门的主要密封易损件如阀座等零件要求寿管线阀门的主要密封易损件如阀座等零件要求寿一般主干线管道阀门使用寿命要求一般主干线年以上以上二、天然气管线阀门特点电动或气动装置、气电动或气动装置、气——液联动或电液联动或电——液联动装置液联动装置防爆要求，防爆要求，EExT4，防护等级，防护等级I特别是紧急切断阀特别是紧急切断阀二、天然气管线阀门特点管道在介质的流动过程中要产生积蜡与污垢，且管道在介质的流动过程中要产生积蜡与污垢，且在单管输送天然气时要发出清扫球与隔离球。在单管输送天然气时要发出清扫球与隔离球。在球体通过管线阀门时，不允许有卡阻、停止，在球体通过管线阀门时，不允许有卡阻、停止，间歇等问题，要求管线阀门在开启时，清扫球与间歇等问题，要求管线阀门在开启时天然气管线阀门pdf，清扫球与隔离球能顺利通过。隔离球能顺利通过。二、天然气管线阀门特点高强度、抗外力、埋地要求高强度、抗外力、埋地要求受热胀冷缩、设备震动以及地震等自然条件的影受热胀冷缩、设备震动以及地震等自然条件的影阀门在管道上受拉伸、压缩和弯曲等应力的变化阀门在管道上受拉伸、压缩和弯曲等应力的变化外力作用下，阀门能够具有完全关闭、准确操作外力作用下，阀门能够具有完全关闭、准确操作等所有性能等所有性能二、天然气管线阀门特点防火防爆要求防火防爆要求阀门在设计中应考虑阀门在设计中应考虑防火防火结构。结构。在管线出现意外事故时，比如发生火灾时，阀门在管线出现意外事故时，比如发生火灾时，阀门仍能起密封作用，并能进行紧急操作仍能起密封作用，并能进行紧急操作等标准等标准防火试验防火试验装置及防火试验认证装置及防火试验认证防火试验装置防火试验装置机械工业通用产品检测所阀门检测中心（合肥）机械工业通用产品检测所阀门检测中心（合肥）DNDN400mm400mm，，PNPN42MPa42MPa防火试验认证防火试验认证2500Lb2500Lb（（42MPa42MPa）2500Lb2500Lb（42MPa42MPa）PNPN1616″（400mm400mm）（200mm200mm）DNDNAPI6FAAPI6FAAPI607API607认证范围（产品验证范围）认证范围（产品验证范围）TUV、DNV、ABS、劳氏等认证机构三、天然气管线阀门种类及结构分体式、分体式、全焊式阀座密封圈处注入密封脂形成二次辅助密封阀座密封圈处注入密封脂形成二次辅助密封阀门具有防静电和防火的结构阀门具有防静电和防火的结构阀门可实现双截断与泄放功能（阀门可实现双截断与泄放功能（DBBDBB功能）或者双功能）或者双活塞效应（活塞效应（DP无人值守现场阀门无人值守现场阀门全焊接球阀三段式球阀CoCameERGrGEHUSEKRPERHLFTEBETTIGUNGSZAPFENLAGERBUCHSEKUGELKKENLAGERZAPFEN自泄压式阀座自泄压式阀座自泄压：超压的气体由上游进入中腔或由中腔进入下游的过程单活塞效应阀座单活塞效应阀座活塞效应：管线内介质在浮动阀座左右由于面积不同而造成压力的不同，从而达到密封的目的双活塞效应阀座双活塞效应阀座双活塞效应：即使上游阀座泄漏，介质进入中腔作用在下游阀座上，由于下游阀座采用活塞效应设计，反而能够促成阀座与球体的密封。一种全焊接球阀的组装过程一种全焊接球阀的组装过程三、天然气管线阀门种类及结构紧急切断阀紧急切断阀紧急切断阀是在事故状态下能自动关闭的阀门紧急切断阀是在事故状态下能自动关闭的阀门可根据管内介质压降速率变化自动快速关闭可根据管内介质压降速率变化自动快速关闭在管线介质压力在管线时，采用管道内介质压时，采用管道内介质压力作为动力源来驱动阀门力作为动力源来驱动阀门在管线介质压力＜在管线时，可采用外供气源来时，可采用外供气源来驱动，大多采用气驱动，大多采用气————液联动方式，既可手动，液联动方式，既可手动， 又可接收远方控制信号操作。 又可接收远方控制信号操作。 装有由感知机构、信号传递和扩大机构组成的紧装有由感知机构、信号传递和扩大机构组成的紧 急切断系统（ 急切断系统（S CADA 三、天然气管线阀门种类及结构平板闸阀 平板闸阀 密封性能好，扭矩小、流阻小、开关力相差不密封性能好，扭矩小、流阻小、开关力相差不 大，不必采用防止异常升压的特殊机构 大，不必采用防止异常升压的特殊机构 平板闸阀采用浮动阀座，内镶聚四氟乙烯或尼龙平板闸阀采用浮动阀座，内镶聚四氟乙烯或尼龙 等材料的密封圈，闸板呈平板状。 等材料的密封圈，闸板呈平板状。 闸板运动时，富有弹性的聚四氟乙烯或尼龙密封闸板运动时，富有弹性的聚四氟乙烯或尼龙密封 圈与闸板紧密接触而密封。 圈与闸板紧密接触而密封。 阀门处于关闭状态时，由于管线介质压力把闸板阀门处于关闭状态时，由于管线介质压力把闸板 压向出口侧，阀座形成聚四氟乙烯对金属和金属 压向出口侧，阀座形成聚四氟乙烯对金属和金属 对金属的双重密封。 对金属的双重密封。 、阀门自动泄放体内多余的压力。三、天然气管线阀门种类及结构 放空排污阀 放空排污阀 放空阀主要用于天然气输送管线装置在紧急情况放空阀主要用于天然气输送管线装置在紧急情况 下或检修时作放空用 下或检修时作放空用 排污阀主要用于天然气输送管线装置在紧急情况排污阀主要用于天然气输送管线装置在紧急情况 下或检修时作排污用 下或检修时作排污用 放空阀采用多级节流技术，软硬双质密封，密封放空阀采用多级节流技术，软硬双质密封，密封 性能可靠，耐气流冲蚀，使用寿命长 性能可靠，耐气流冲蚀，使用寿命长 排污阀采用多级节流技术，软硬双质密封，密封排污阀采用多级节流技术，软硬双质密封，密封 可靠、耐冲刷、防堵塞、密封面自清扫、节流降 可靠、耐冲刷、防堵塞、密封面自清扫、节流降 压排污显著、满足大颗粒杂质排放等功能 压排污显著、满足大颗粒杂质排放等功能 长输管线上的止回阀多用旋启式缓闭止回阀，便于长输管线上的止回阀多用旋启式缓闭止回阀，便于 清管需要 清管需要 城市内的止回阀也用城市内的止回阀也用轴流式 轴流式结构，压力损失小，节 结构，压力损失小，节 省能源 省能源 三、天然气管线阀门种类及结构 安全泄压阀 安全泄压阀 为了克服气流冲击波的影响，管线中常采用安全为了克服气流冲击波的影响，管线中常采用安全 泄压阀来减轻冲击 泄压阀来减轻冲击 先导式安全阀先导式安全阀由弹簧直接载荷式导阀和主阀组 由弹簧直接载荷式导阀和主阀组 成，采用软硬双质密封，导阀操作，精度高，反 成，采用软硬双质密封，导阀操作，精度高，反 应灵敏，泄放能力大，稳定性好，广泛用于输气 应灵敏，泄放能力大，稳定性好，广泛用于输气 管线上，起超压安全泄放作用 管线上，起超压安全泄放作用 三、天然气管线阀门种类及结构 驱动装置 驱动装置 美国美国 Li mt Limt 电动装置电动装置 美国美国 气液联动装置气液联动装置