目前我国天然气行业使用的燃气阀门从结构形式上分主要有三个大类,即闸阀、球阀、蝶阀等。下面从三个方面对这几种天然气阀门进行分析比较。
(1)闸阀是通过闸板的上下移动,来启闭阀门,以实现管线上某一部位系统需要“全开、全关”控制,且满足介质通过只产生微小的压力降要求。闸阀通常适用于不需要经常启闭,而且保持闸板全开或全闭的工况。不适用于作为调节或节流使用。闸阀一般为全通径设计,流通阻力小,可通过清扫球和管道探测器。福泰平板闸阀结构高度较高(一般为管径的3倍-5倍),适合管道埋深较深的情况。
(2)球阀是靠旋转球体来使阀门启闭(开、闭只须旋转90°)。球阀开关轻便。体积小,可以做成很大口径,密封可靠,密封面与球面常在闭合状态,不易被介质冲蚀,在各行业得到广泛的应用。其结构简单、维修方便,全通径设计,流通阻力小,可通过清扫球和管道探测器。
球阀也具有耐火性,耐高温的特性。火灾高温烧毁密封座上的聚四氟乙烯材料后,金属密封座及各个密封部位均能形成金属对金属的密封结构,阻止燃气介质扩散,防止灾情继续扩大;另外它还具有防静电结构,使球阀在启闭过程中形成的静电导入地下,避免静电积聚点燃介质,确保设备安全;球阀有限位加锁机构,可防止操作员误操作或非法操作。
(3)蝶阀是根据管子挡扳的原理设计的,其流动控制元件是一个有倾角的盘。圆盘固定在心轴上,并以旋转心轴来控制启闭,阀座固定于阀体壁上。其阀体为薄饼型,适用于调节介质流量。蝶阀结构体积小,重量轻,易操作,但流通阻力大且不能通过清扫球和管道探测器。
蝶阀的密封垫隔离宽度太窄,容易造成阀瓣关闭过程中过头或不到位,影响密封;另外,由于密封圈中部分是橡胶或聚四氟乙烯,在气体冲刷中易损坏或脱落,且遇火遇高温易损坏,使用年限短。选用蝶阀。选蝶阀时应选用多偏心蝶阀,密封材料选用聚四氟乙烯或硬密封,调试时必须准确调整到关闭位置。
由此可见,闸阀和球阀比较适合应用于天然气管道。无论从哪个角度来说蝶阀都不太适用于埋地燃气管道。但因空间条件限制时,只能闸阀和球阀从结构特性和安全性来说都比较适用于埋地天然气管道。但它们也都有各自的缺点。球阀从设计到制造都需要较高的技术水平,因此其造价较高。闸阀启闭时需要旋转很多圈,启闭用时较长。所以我们在选用阀门时应综合各方面的因素,在保证安全可靠的情况下,尽量地节约成本,从这个角度出发,我们应根据燃气特性和管线的使用压力合理选用阀门,既能满足管线的安全运行又能达到减少造价,物尽其用的目的。