劉朋紹、遲百川、田文韜、余睿宏：近年來，天然氣管道事業(yè)發(fā)展迅猛，球閥憑借自身性能優(yōu)點成為其中一項不可或缺的設(shè)備。然而，當(dāng)其發(fā)生故障后，不僅對日常生產(chǎn)帶來不便，也會造成經(jīng)濟(jì)損失，甚至影響管網(wǎng)的平穩(wěn)運行。
為此，本文在介紹管道球閥基本結(jié)構(gòu)與工作原理的基礎(chǔ)上，總結(jié)了其日常維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容及注意事項，最后對管道球閥使用過程中出現(xiàn)的三類典型故障進(jìn)行詳細(xì)的分析處理。
1.基本結(jié)構(gòu)及原理
一般天然氣管道用的球閥主要由閥體、球體、上腔體、下腔體、閥座、閥桿、密封裝置、傳動裝置構(gòu)成。常用的球閥可分為浮動球球閥和固定球球閥兩大類，相比而言，密封性能更好、使用壽命更長的固定球球閥在管路系統(tǒng)中的應(yīng)用最為普遍。
球閥的啟閉件是帶有圓形通道的球體，繞垂直于通道的軸線旋轉(zhuǎn)來達(dá)到啟閉通道的目的。球閥只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。當(dāng)球閥旋轉(zhuǎn)90度時， 如果進(jìn)、出口處全部呈現(xiàn)球面，則閥門關(guān)閉，截斷介質(zhì)的流動；反之，如果進(jìn)、出口處全部呈現(xiàn)球口，則閥門開啟。值得注意的是，球閥只能全開或全關(guān)操作，不允許截流，以防止對球體的邊緣造成沖蝕和破壞，影響其正常的使用。
2.管道球閥的維護(hù)保養(yǎng)
對運行的管道球閥定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)至關(guān)重要，不但能減少施工和管理的支出，也確保了管網(wǎng)安全平穩(wěn)運行。一般情況下，管道球閥應(yīng)每半年維保一次，但也可以根據(jù)管道介質(zhì)的實際情況和閥門的實際使用情況來確定其維保的周期和頻率，但指導(dǎo)原則是一年至少一次。其維保主要內(nèi)容如下：
(1)定期檢查管道球閥的密封性，通過排污嘴來檢查，如有內(nèi)漏，需及時進(jìn)行處理；
(2)每年應(yīng)對管道球閥開關(guān)一次，以檢查球閥操作的靈活性，同時注入適量的潤滑脂，防止球體和閥座膠合或球體干磨；
(3)入冬前需排除閥腔內(nèi)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)的水，防止氣溫低導(dǎo)致水凍結(jié)，影響閥門的正常使用；
(4)齒輪傳動機(jī)構(gòu)內(nèi)的潤滑脂每年至少需要更換一次；
(5)定期檢查閥徑密封，一旦出現(xiàn)外漏現(xiàn)象，要及時上報并進(jìn)行處理；
(6)清除表面的銹蝕和污物，定期對外部進(jìn)行維護(hù)；
(7)注入密封脂時，每次的注入量大概為密封系統(tǒng)容積的1/8，避免管道內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入閥座后腔。
3.常見故障及處理方法
管道球閥在使用的過程中，常見的主要故障可歸納為三大類：球閥內(nèi)漏、球閥外漏和閥門難于操作。
(1) 球閥內(nèi)漏
球閥在設(shè)計、運輸、安裝、使用的過程中， 可能會造成閥門的內(nèi)漏。內(nèi)漏是指球閥閥座磨損或密封不到位導(dǎo)致關(guān)閉不嚴(yán)，可將閥門轉(zhuǎn)動到全開或全關(guān)的位置，通過檢查閥體排污嘴有無氣體泄漏來進(jìn)行判定。如果可將氣體排放干凈，則證明密封性良好，反之則可認(rèn)為球閥內(nèi)漏。如出現(xiàn)內(nèi)漏情況，需進(jìn)行上報，同時采取相應(yīng)的處理措施。
在操作的過程中，我們還需要注意以下六個方面：
①處理閥門內(nèi)漏以活動、清洗為主，注密封脂密封為輔；
②最好在全關(guān)的狀態(tài)下對閥門的內(nèi)漏現(xiàn)象進(jìn)行檢查處理；
③盡可能讓閥門全開或全關(guān)活動，如不能，應(yīng)盡可能大范圍地活動；
④盡量使用手動注脂槍注入清洗液和密封脂， 并且，注入的過程必須緩慢；
⑤在注入清洗液和密封脂時， 注入壓力不能超過規(guī)定值；
⑥閥門每年最少做一次全面保養(yǎng)工作。
(2) 球閥外漏
球閥外漏是指密封不嚴(yán)或者填料松動引起的介質(zhì)外流。外漏的主要部位為法蘭、閥頸、排污嘴、閥體、注脂嘴，其處理方式分別如下：
①法蘭漏氣：緊固法蘭連接螺絲，若仍外漏，可能為法蘭墊片變形或損壞，應(yīng)對墊片進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)或更換新的墊片；
②閥徑漏氣：可能是閥桿與閥體的密封圈損壞，應(yīng)拆卸閥桿檢查密封圈，并進(jìn)行更換；
③排污嘴漏氣：可能是排污嘴內(nèi)小球體損壞，或是排污口處與小球體密封處密封圈損壞，應(yīng)更換小球體和密封圈，或者更換新的排污嘴；
④閥體漏氣：可能是閥門腔體內(nèi)氣體通過絲堵或安全泄放閥漏出。若是絲堵漏氣，應(yīng)排空閥內(nèi)氣體，對絲堵進(jìn)行緊固或拆卸，保養(yǎng)后重新回裝；若是安全泄放閥漏氣，應(yīng)檢查管道壓力是否超出工作壓力，若未超出，拆卸安全泄放閥，檢查彈簧等部件，需要時進(jìn)行更換；
⑤注脂嘴漏氣：可能是注脂嘴內(nèi)彈簧斷裂或失效，也可能是注脂過程中造成雜質(zhì)進(jìn)入注脂嘴，使彈簧不能回坐密封，或是密封小球損壞， 應(yīng)拆卸注脂嘴進(jìn)行清潔維護(hù)保養(yǎng)，更換損壞部件。
(3) 閥門難于操作
在實際應(yīng)用中，閥門會出現(xiàn)開關(guān)困難，導(dǎo)致這種現(xiàn)象主要有以下幾種情況：
①球閥長時間不進(jìn)行保養(yǎng)和活動，閥座可能會與球抱死，導(dǎo)致閥門開關(guān)困難；
②閥門中如果存在水，在溫度較低的情況下結(jié)冰，造成閥門開、關(guān)不動；
③處理閥桿泄漏時， 壓緊螺絲上的太緊造成開關(guān)困難，壓緊螺絲不應(yīng)過松或過緊；
④執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障，可能是齒輪箱齒輪咬死，也可能是執(zhí)行機(jī)構(gòu)中閥桿的軸承損壞，導(dǎo)致操作困難，拆卸執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥桿進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，更換損壞軸承；
⑤氣液聯(lián)動球閥無法手動液壓開閥操作，可能是由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)擺缸密封損壞，導(dǎo)致油缸內(nèi)竄油，若必須要進(jìn)行開閥操作，可在開閥過程中將液壓油從關(guān)閥的油缸中放出，倒入開閥油缸內(nèi)，連續(xù)操作，直至閥開。關(guān)閥與之相反。
為了降低運行成本，延長球閥的使用壽命，及時發(fā)現(xiàn)潛在的危險隱患，確保管網(wǎng)安全平穩(wěn)運行，就需要加強(qiáng)管理工作，制定周期性的維護(hù)和檢修計劃，發(fā)現(xiàn)問題，及時匯報， 及時處理，避免造成流體泄漏或者管道堵塞的現(xiàn)象。
為此，本文在介紹管道球閥基本結(jié)構(gòu)與工作原理的基礎(chǔ)上，總結(jié)了其日常維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容及注意事項，最后對管道球閥使用過程中出現(xiàn)的三類典型故障進(jìn)行詳細(xì)的分析處理。
1.基本結(jié)構(gòu)及原理
一般天然氣管道用的球閥主要由閥體、球體、上腔體、下腔體、閥座、閥桿、密封裝置、傳動裝置構(gòu)成。常用的球閥可分為浮動球球閥和固定球球閥兩大類，相比而言，密封性能更好、使用壽命更長的固定球球閥在管路系統(tǒng)中的應(yīng)用最為普遍。
球閥的啟閉件是帶有圓形通道的球體，繞垂直于通道的軸線旋轉(zhuǎn)來達(dá)到啟閉通道的目的。球閥只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。當(dāng)球閥旋轉(zhuǎn)90度時， 如果進(jìn)、出口處全部呈現(xiàn)球面，則閥門關(guān)閉，截斷介質(zhì)的流動；反之，如果進(jìn)、出口處全部呈現(xiàn)球口，則閥門開啟。值得注意的是，球閥只能全開或全關(guān)操作，不允許截流，以防止對球體的邊緣造成沖蝕和破壞，影響其正常的使用。
對運行的管道球閥定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)至關(guān)重要，不但能減少施工和管理的支出，也確保了管網(wǎng)安全平穩(wěn)運行。一般情況下，管道球閥應(yīng)每半年維保一次，但也可以根據(jù)管道介質(zhì)的實際情況和閥門的實際使用情況來確定其維保的周期和頻率，但指導(dǎo)原則是一年至少一次。其維保主要內(nèi)容如下：
(1)定期檢查管道球閥的密封性，通過排污嘴來檢查，如有內(nèi)漏，需及時進(jìn)行處理；
(2)每年應(yīng)對管道球閥開關(guān)一次，以檢查球閥操作的靈活性，同時注入適量的潤滑脂，防止球體和閥座膠合或球體干磨；
(3)入冬前需排除閥腔內(nèi)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)的水，防止氣溫低導(dǎo)致水凍結(jié)，影響閥門的正常使用；
(4)齒輪傳動機(jī)構(gòu)內(nèi)的潤滑脂每年至少需要更換一次；
(5)定期檢查閥徑密封，一旦出現(xiàn)外漏現(xiàn)象，要及時上報并進(jìn)行處理；
(6)清除表面的銹蝕和污物，定期對外部進(jìn)行維護(hù)；
(7)注入密封脂時，每次的注入量大概為密封系統(tǒng)容積的1/8，避免管道內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入閥座后腔。
3.常見故障及處理方法
管道球閥在使用的過程中，常見的主要故障可歸納為三大類：球閥內(nèi)漏、球閥外漏和閥門難于操作。
(1) 球閥內(nèi)漏
球閥在設(shè)計、運輸、安裝、使用的過程中， 可能會造成閥門的內(nèi)漏。內(nèi)漏是指球閥閥座磨損或密封不到位導(dǎo)致關(guān)閉不嚴(yán)，可將閥門轉(zhuǎn)動到全開或全關(guān)的位置，通過檢查閥體排污嘴有無氣體泄漏來進(jìn)行判定。如果可將氣體排放干凈，則證明密封性良好，反之則可認(rèn)為球閥內(nèi)漏。如出現(xiàn)內(nèi)漏情況，需進(jìn)行上報，同時采取相應(yīng)的處理措施。
在操作的過程中，我們還需要注意以下六個方面：
①處理閥門內(nèi)漏以活動、清洗為主，注密封脂密封為輔；
②最好在全關(guān)的狀態(tài)下對閥門的內(nèi)漏現(xiàn)象進(jìn)行檢查處理；
③盡可能讓閥門全開或全關(guān)活動，如不能，應(yīng)盡可能大范圍地活動；
④盡量使用手動注脂槍注入清洗液和密封脂， 并且，注入的過程必須緩慢；
⑤在注入清洗液和密封脂時， 注入壓力不能超過規(guī)定值；
⑥閥門每年最少做一次全面保養(yǎng)工作。
(2) 球閥外漏
球閥外漏是指密封不嚴(yán)或者填料松動引起的介質(zhì)外流。外漏的主要部位為法蘭、閥頸、排污嘴、閥體、注脂嘴，其處理方式分別如下：
①法蘭漏氣：緊固法蘭連接螺絲，若仍外漏，可能為法蘭墊片變形或損壞，應(yīng)對墊片進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)或更換新的墊片；
②閥徑漏氣：可能是閥桿與閥體的密封圈損壞，應(yīng)拆卸閥桿檢查密封圈，并進(jìn)行更換；
③排污嘴漏氣：可能是排污嘴內(nèi)小球體損壞，或是排污口處與小球體密封處密封圈損壞，應(yīng)更換小球體和密封圈，或者更換新的排污嘴；
④閥體漏氣：可能是閥門腔體內(nèi)氣體通過絲堵或安全泄放閥漏出。若是絲堵漏氣，應(yīng)排空閥內(nèi)氣體，對絲堵進(jìn)行緊固或拆卸，保養(yǎng)后重新回裝；若是安全泄放閥漏氣，應(yīng)檢查管道壓力是否超出工作壓力，若未超出，拆卸安全泄放閥，檢查彈簧等部件，需要時進(jìn)行更換；
⑤注脂嘴漏氣：可能是注脂嘴內(nèi)彈簧斷裂或失效，也可能是注脂過程中造成雜質(zhì)進(jìn)入注脂嘴，使彈簧不能回坐密封，或是密封小球損壞， 應(yīng)拆卸注脂嘴進(jìn)行清潔維護(hù)保養(yǎng)，更換損壞部件。
(3) 閥門難于操作
在實際應(yīng)用中，閥門會出現(xiàn)開關(guān)困難，導(dǎo)致這種現(xiàn)象主要有以下幾種情況：
①球閥長時間不進(jìn)行保養(yǎng)和活動，閥座可能會與球抱死，導(dǎo)致閥門開關(guān)困難；
②閥門中如果存在水，在溫度較低的情況下結(jié)冰，造成閥門開、關(guān)不動；
③處理閥桿泄漏時， 壓緊螺絲上的太緊造成開關(guān)困難，壓緊螺絲不應(yīng)過松或過緊；
④執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障，可能是齒輪箱齒輪咬死，也可能是執(zhí)行機(jī)構(gòu)中閥桿的軸承損壞，導(dǎo)致操作困難，拆卸執(zhí)行機(jī)構(gòu)閥桿進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，更換損壞軸承；
⑤氣液聯(lián)動球閥無法手動液壓開閥操作，可能是由于執(zhí)行機(jī)構(gòu)擺缸密封損壞，導(dǎo)致油缸內(nèi)竄油，若必須要進(jìn)行開閥操作，可在開閥過程中將液壓油從關(guān)閥的油缸中放出，倒入開閥油缸內(nèi)，連續(xù)操作，直至閥開。關(guān)閥與之相反。
為了降低運行成本，延長球閥的使用壽命，及時發(fā)現(xiàn)潛在的危險隱患，確保管網(wǎng)安全平穩(wěn)運行，就需要加強(qiáng)管理工作，制定周期性的維護(hù)和檢修計劃，發(fā)現(xiàn)問題，及時匯報， 及時處理，避免造成流體泄漏或者管道堵塞的現(xiàn)象。
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