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閱讀：869發(fā)布時(shí)間：2013-11-13
1 前言
隨著聚乙烯（PE）管道在各地燃?xì)廨斔凸芫W(wǎng)中的大量使用，作為PE管道中*的管道控制元件一PE球閥隨之受到越來(lái)越多的使用和重視，本文結(jié)合中石油華北石油管理局系統(tǒng)在敷設(shè)城市燃?xì)夤艿乐械膽?yīng)用實(shí)踐，簡(jiǎn)要介紹PE球閥在實(shí)際使用中的情況和遇到問題時(shí)的解決辦法，供大家參考和討論。
2 PE球閥的選擇
閥門的設(shè)置，主要用作管道檢修、維護(hù)和預(yù)留管口，特別是在管道出現(xiàn)故障、事故需要臨時(shí)斷氣的時(shí)候，閥門的作用尤為重要。作為管道的控制元件，除了必須具有與PE管道相同的耐壓性外，閥門的功能主要體現(xiàn)在密封和扭矩兩項(xiàng)：閥門在關(guān)閉時(shí)，必須有良好的密封性能，這對(duì)于燃?xì)廨斔凸艿纴?lái)說(shuō)，尤其是至關(guān)重要的；而在啟閉閥門時(shí)，則需要閥門具有相對(duì)較小的扭矩，即較小的開啟力而便于操作。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定PE球閥zui大帶壓（0．4MPa）開啟扭矩為：dn≤63為35Nm63<dn≤125為70Nm 125<dn≤225為150Nm。
2．1 PE球閥的優(yōu)點(diǎn)
性能方面：無(wú)腐蝕、整體式閥體無(wú)泄漏、抗老化、壽命長(zhǎng)，與PE管道相匹配、啟閉力矩小，易于操作。結(jié)構(gòu)方面：可直埋，無(wú)需建造閥門井。安裝施工方面尤為突出：與PE管網(wǎng)連接方便，施工周期短、閥門重量輕，易于搬運(yùn)和焊接、焊接質(zhì)量可直接觀察，無(wú)需作復(fù)雜的無(wú)損檢測(cè)等。PE球閥是美國(guó)思凡諾思綽姆公司70年代開發(fā)、生產(chǎn)并采用，1997年標(biāo)準(zhǔn)化組織通過(guò)了IS010933產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，2002年歐盟標(biāo)準(zhǔn)化組織批準(zhǔn)了EN1555―4產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，上歐美日韓等發(fā)達(dá)國(guó)家已普遍使用，說(shuō)明PE球閥已是技術(shù)成熟的產(chǎn)品。我國(guó)目前也已有北京、上海、天津、成都、蘭州、烏魯木齊等兩百余個(gè)城市廣泛使用。
2．2 關(guān)于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)
目前我國(guó)暫沿用標(biāo)準(zhǔn)IS010933和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1555―4，我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)正在制定中。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是識(shí)別產(chǎn)品是否合格的*依據(jù)，作為聚乙烯（PE）燃?xì)夤艿老到y(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)中的第3部分一GB15558―3-200X PE球閥部分，制定原則基本是依照標(biāo)準(zhǔn)IS010933和歐洲標(biāo)準(zhǔn)ENl555―4為基礎(chǔ)，作一些符合中國(guó)實(shí)際情況的修改而成，其核心部分仍然是嚴(yán)格的檢測(cè)。特別是針對(duì)球閥基本功能的檢測(cè)，設(shè)定了各種條件、環(huán)境中的測(cè)試，如簡(jiǎn)支梁彎曲、操作桿施壓、靜液壓強(qiáng)度、沖擊載荷、50次溫度循環(huán)等條件下的密封性和啟閉扭矩是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)于PE球閥來(lái)說(shuō)，這些都是強(qiáng)制性的要求。φ250及以上PE球閥目前尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可參照標(biāo)準(zhǔn)擬定，并完備標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的各種試驗(yàn)手段，其中閥門帶壓?jiǎn)㈤]扭矩（MAX）一般定為300Nm為宜（一個(gè)工人可啟閉的力矩）。
2．3 我們?cè)谶x擇PE球閥時(shí)，應(yīng)著重考察
（1）產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是否按照IS010933和ENl555―4執(zhí)行；（2）生產(chǎn)過(guò)程中以及對(duì)zui終產(chǎn)品的檢測(cè)能力是否具備；（3）企業(yè)的資信情況；（4）企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和質(zhì)保體系是否通過(guò)IS09001：2000版認(rèn)證；（5）企業(yè)的承諾和能否切實(shí)實(shí)施；（6）產(chǎn)品使用主要原材料情況，是否為合格的燃?xì)饬希?nbsp; （7）國(guó)家規(guī)定的生產(chǎn)資質(zhì)是否具備等方面，只有具有上述條件的企業(yè)和產(chǎn)品才是用戶可信賴的。
2．4 球閥一般分為2種
一種為浮動(dòng)球球閥，即閥芯在閥體內(nèi)可相對(duì)浮動(dòng)，依靠?jī)啥说拿芊馊壕o閥芯而穩(wěn)定，這種PE球閥應(yīng)該適用于口徑較小的閥門（一般為6200及以下），6250及以上規(guī)格的PE球閥由于管徑較大，受到的單向壓力相當(dāng)大（可達(dá)上百公斤），扭矩會(huì)大大增加，嚴(yán)重影響閥門的正常啟閉；其次，浮動(dòng)閥球在大壓力下，對(duì)密封圈的單邊擠壓力增大，影響密封圈的彈性和使用壽命，嚴(yán)重時(shí)造成管道低壓內(nèi)漏，因此大規(guī)格PE球閥我們建議應(yīng)考慮選用固定球球閥產(chǎn)品，這樣可以有效消除大規(guī)格PE球閥出現(xiàn)低壓內(nèi)漏的隱患和降低閥門的啟閉扭矩，方便使用。
3 PE球閥的檢驗(yàn)、安裝
（1）PE球閥在生產(chǎn)企業(yè)出廠檢驗(yàn)中，按照標(biāo)準(zhǔn)IS010933和歐洲標(biāo)準(zhǔn)ENl555-4的要求，每一個(gè)閥門均要進(jìn)行三個(gè)必檢項(xiàng)目：外觀檢驗(yàn)、扭矩檢測(cè)、密封性能檢驗(yàn)，合格達(dá)標(biāo)方能出廠。由于PE球閥的檢驗(yàn)具有一定的特殊性，除外觀檢驗(yàn)外，扭矩、密封檢驗(yàn)項(xiàng)目一般用戶不具備檢測(cè)條件，特別是帶壓密封性能檢驗(yàn)，絕不能用夾緊金屬閥門的方法來(lái)夾緊PE閥門，有的用戶甚至用千斤頂來(lái)頂緊PE閥門，這樣會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞閥門。因此可憑生產(chǎn)企業(yè)檢驗(yàn)合格證作為合格的依據(jù)，用戶應(yīng)妥善保管產(chǎn)品合格證（含產(chǎn)品檢驗(yàn)報(bào)告）、使用說(shuō)明書、質(zhì)量保證書等技術(shù)資料，作為工程驗(yàn)收?qǐng)?bào)告和產(chǎn)品質(zhì)量保證之用。
（2）閥門的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，PE閥門應(yīng)在安裝前拆除包裝，以保持焊接區(qū)域的潔凈，閥門在搬運(yùn)和安裝過(guò)程中，均應(yīng)保持開啟狀態(tài)。閥門安裝處底部土層應(yīng)予夯實(shí)或鋪設(shè)混凝土，閥門應(yīng)與管道對(duì)齊，操作桿軸線垂直于地面。閥門安裝后，應(yīng)將回填土夯密實(shí)，保證閥門和護(hù)套的穩(wěn)固，以免在閥門啟閉過(guò)程中，產(chǎn)生晃動(dòng)或移動(dòng)，影響閥門的性能和管道與閥門的連接，嚴(yán)重者會(huì)損壞閥門。PE球閥在保持包裝不損壞、不受熱源和化學(xué)品污染的情況下，在庫(kù)房存放不宜超過(guò)三年。
（3）無(wú)放散PE球閥可直埋，不需砌閥門井，用護(hù)套管代替了閥門井，金屬小井蓋代替了大井蓋，既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用；放散閥需砌閥門淺井，露出放散閥即可，放散閥以下主閥部分可直埋。附安裝簡(jiǎn)圖：
（4）閥門的安裝焊接*等同于PE管道的烤接，φ63及以下的閥門與管道焊接必須采用電熔套筒連接，φ90及以上的閥門與管道焊接則熱熔對(duì)按和電熔連接均可，PE80等級(jí)球閥與不同材料等紉（如NPEl00）、不同壁厚（如SDRl7．6系列）的管道和鋼骨架PE復(fù)合管道的連接必須用電熔套筒焊接。所有焊接方法和質(zhì)量檢驗(yàn)均應(yīng)符合國(guó)家聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)范。
4 PE管道系統(tǒng)的吹掃和強(qiáng)度、密判性試驗(yàn)
（1）PE管道系統(tǒng)在施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格保證智路內(nèi)部的清潔，避免砂土進(jìn)入管道內(nèi)，因?yàn)楣艿婪烙猩巴?，?huì)對(duì)管道元件設(shè)備，如閥門、調(diào)壓器等造成損傷和破壞。管道內(nèi)的泥沙雜質(zhì)會(huì)積聚閥腔廟外，使PE閥門無(wú)法正常啟閉；泥沙還會(huì)磨損閥志 （閥芯一般用聚丙烯或尼龍等抗腐蝕塑料產(chǎn)品加工成），導(dǎo)致閥門內(nèi)漏。PE管道應(yīng)在閥門等元件設(shè)備安裝前進(jìn)行吹掃，國(guó)家聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)范中對(duì)PE管道吹掃有嚴(yán)格的要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)按聚乙烯管道施工規(guī)范確認(rèn)吹掃完成后再焊接PE球閥。
（2）PE管道系統(tǒng)在進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí)，PE閥門必須全開，不得采用閥門作堵扳。PE球閥可以按照聚乙烯燃?xì)夤艿拦こ碳夹g(shù)規(guī)程要求與管道系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)度、密封性能試驗(yàn)。強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為管道設(shè)計(jì)壓力的1．5倍（PE80級(jí)為0．6MPa），穩(wěn)壓1h，觀察壓力計(jì)30min。氣密性試驗(yàn)壓力為設(shè)計(jì)壓力的1．15倍（PE80級(jí)為0．46MPa），時(shí)間為24h，試驗(yàn)中不可帶壓?jiǎn)㈤]閥門，否則會(huì)損壞閥門。
5 PE球閥的運(yùn)行管理
（1）PE球閥為雙向閥，不需標(biāo)示流向。單放散球閥則在安裝時(shí)必須注意應(yīng)把放散端設(shè)置于氣體流向的下游，如考慮氣體置換和維修雙重功能的要求，則可選擇安裝雙放散閥f1。PE球閥連接后，應(yīng)開關(guān)3―5次，使閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，以利今后使用。
（2）直埋式閥門的護(hù)套和閥門井均應(yīng)有相應(yīng)的具有一定強(qiáng)度的井蓋，并嚴(yán)格保護(hù)閥門護(hù)套管和井內(nèi)的暢通，防止泥土、石塊等雜物落入，影響閥門啟閉。我們?cè)诩夹g(shù)服務(wù)中曾遇到用戶反映閥門啟閉有困難，經(jīng)檢查，閥門護(hù)套管中有泥沙，甚至有封路面時(shí)的混凝土塊，給使用和維修帶來(lái)了極大的不便，直埋式球閥需要重新開挖，清理護(hù)套管。
（3）閥門在啟閉過(guò)程中，應(yīng)緩慢放下閥門扳手（鑰匙），套上扳手帽，避免扳手與閥門猛烈撞擊。閥門扳手順時(shí)針旋轉(zhuǎn)900為關(guān)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)900為開。在開關(guān)閥門過(guò)程中，應(yīng)逐漸加力至全開或全閉位置，力的大小以閥門扳手轉(zhuǎn)動(dòng)為宜，尤其是開關(guān)φ32一φ63的燃?xì)忾y門時(shí)更應(yīng)輕開輕關(guān)。
（4）放散閥的功能主要是在閥門關(guān)閉后，維修下游管道或設(shè)備時(shí)，將管道內(nèi)余氣放散盡，以保證維修工作的安全，也可用作管道運(yùn)行中氣體置換之用，凡這種情況，我們建議選用雙放散球閥。在安裝中和不需放散時(shí)不要打開放散閥上端的保護(hù)蓋，以保證放散閥的暢通。管道中如輸送液化石油氣空混氣應(yīng)將放散管引出閥門井后再開啟放散閥，放散結(jié)束后，為防止氣體放散中與管壁摩擦產(chǎn)生靜電積聚在放散閥上端，可用金屬導(dǎo)線或濕布接地，達(dá)到釋放靜電的作用。
（5）盡管PE球閥有著耐腐蝕、密封性能好、使用壽命長(zhǎng)達(dá)50年等顯著優(yōu)點(diǎn)，但PE球閥在長(zhǎng)期使用中也應(yīng)該注意保養(yǎng)和必要的維護(hù)，其中每隔半年至1年應(yīng)啟閉數(shù)次，以檢查其性能狀況和有利今后使用。
6 PE球閥使用中遇見的主要問題
（1）由于埋地PE球閥在管道中，正常情況下啟閉次數(shù)較少，一旦需啟閉時(shí)，容易出現(xiàn)啟閉扭矩過(guò)大的情況，這是閥芯在長(zhǎng)期靜止的狀態(tài)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的慣性作用形成，啟閉扭矩會(huì)有所增大，啟閉數(shù)次扭矩即會(huì)正常。大規(guī)格閥門（一般指φ200以上）如是浮動(dòng)球球閥，其閥芯在閥腔內(nèi)可相對(duì)浮動(dòng)，依靠?jī)啥说拿芊庾芊馊χЪ埽壕o密封圈及閥芯而穩(wěn)定，在閥門關(guān)閉情況下，管道內(nèi)氣體對(duì)閥芯的強(qiáng)大推動(dòng)力，使閥芯向下游擠壓，這樣扭矩會(huì)很大，而固定球技術(shù)則是將閥芯與閥體相對(duì)固定，使閥芯不會(huì)因氣體的推動(dòng)而產(chǎn)生移動(dòng)，從而增大轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯的扭矩。因此應(yīng)優(yōu)先選用固定球球閥，以減小扭矩。
（2）球閥內(nèi)漏現(xiàn)象，有些地區(qū)用戶在使用PE球閥若干年后出現(xiàn)內(nèi)漏情況，我們對(duì)替換下的閥門進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)大多是因?yàn)楣艿罋怏w過(guò)臟，混有較多泥沙，泥沙積聚在閥芯上，影響了閥門使用，有的甚至劃傷了閥芯，其原因是管道施工結(jié)束時(shí)對(duì)管道吹掃不到位，或是管道氣體不潔凈，甚至安裝閥門以后進(jìn)行吹掃，導(dǎo)致泥沙在閥腔內(nèi)積聚，這些都不符合國(guó)家燃?xì)廨斉溆嘘P(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，因此只要規(guī)范施工和改善供氣條件，就不會(huì)發(fā)生內(nèi)漏的情況。
由于聚乙烯（PE）管道的顯著的*性能，在城市地下燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)中越來(lái)越多地采用聚乙烯（PE）管道，作為同壽命、同性能，焊接簡(jiǎn)單、密封性能好、使用方便的聚乙烯（PE）球閥已作為管道控制元件被配套，越來(lái)越多受到各地燃?xì)夤镜臍g迎。
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