天然气阀门的性能与选型要点

天然气阀门作为城镇燃气输配系统的核心控制元件，其功能特性与安全保障，特别是通过定期的安全阀校验等检测流程，直接关系到整个供气网络的运行效率与安全性。为确保阀门在超压工况下的及时响应和可靠动作，需将安全阀校验纳入常态化运维体系，通过校验密封性能、启闭压力及回座压力等关键参数，有效预防燃气泄漏和系统失效风险，从而保障管网压力调节、介质切断及流量控制等核心功能的稳定运行。　

一、功能特性

天然气阀门的主要功能包括：

1.启闭控制：通过旋转或升降阀瓣实现管道介质的通断，便于设备检修与紧急情况下的快速切断。

2.压力调节：部分阀门内置节流装置，可维持管网压力在安全范围内，防止超压事故。

3.流向控制：单向阀等特殊结构阀门可限制介质单向流动，避免回流导致的系统故障。

4.超压保护：安全阀在系统压力超过设定值时自动开启，释放多余压力，保障系统安全。

二、天然气阀门的选型要点

天然气阀门选型时，需综合考虑材料的耐腐蚀性、结构的合理性、密封性能、操作的便捷性以及维护的简易性，以确保阀门能够长期安全运行。以下是具体的选型要点：

1.材料耐腐蚀：

由于天然气中可能含有硫化氢等腐蚀性气体，因此阀门材料必须具有良好的抗腐蚀性。

优先选择抗硫的耐腐蚀材料，如不锈钢、合金钢等，以确保阀门在恶劣环境下仍能保持稳定性能。

2.结构合理：

阀门应为全通径设计，以降低流阻，便于通过管道清扫器或管道探测器。

结构高度应尽可能降低，以节约安装成本。

阀门顶部应装有全封闭的启闭指示器，便于操作者随时看清阀门所处状态，避免误操作。

3.密封性好：

天然气阀门的泄漏量要求严格，必须满足相关标准规定。

软密封阀门在1.1倍公称额定使用压力下不允许有任何察觉的内泄漏，硬密封阀门在相同压力下允许的内泄漏量应小于规定值。

密封副应具有优良的耐腐蚀性、耐磨性、自润性及弹性，以保证阀门的长期密封性能。

4.操作方便：

地下管线阀门多为人力启闭，因此要求阀门的启闭扭矩小，全程转圈数不能太多。

优先选择启闭轻便、操作简单的阀门类型，如球阀等。

三、几种常用阀门的对比分析

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阀门进行分析比较：

四、工作原理及结构特点的比较

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。闸阀结构高度较高(一般为管径的3—5倍)，适合管道埋深较深的情况。

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。

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。

从以上结构特点及工作原理来分析，闸阀和球阀比较适合应用于天然气管道。

1.经济性比较

我们以安装一个额定压力为4公斤，公称直径为DN200的阀门所需的费用进行经济性比较得出，使用球阀造价最高，约为闸阀及蝶阀费用的三倍。闸阀虽然价格比蝶阀高出很多(约为蝶阀的4倍)，但是由于此种闸阀可直埋，所以节约了大量的安装费用，从而使闸阀与蝶阀的整体费用相近。而从多年的使用结果来看闸阀的性能及使用寿命远远优于蝶阀。所以从这一环节看，闸阀应为首选阀门。

2.安全性比较

随着技术水平的不断提高，各种闸阀的安全性也不断得到提高。平行双闸板闸阀内部装有阀杆保护套，使阀杆不受介质的侵蚀；壳体采用特殊设计的"鼠笼框架式加强筋"，减轻了阀门总体重量，增强了壳体强度和刚度；弹性密封闸阀采用弹性硬密封，阀门全开或全关时，密封副完全把介质同阀门内腔隔离开来使闸阀具有耐火、耐高温、耐腐蚀的特点。闸阀带有全封闭的启闭指示器，使操作者清楚了解阀门所处状态。

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。

蝶阀的密封副隔离宽度太窄，容易造成阀瓣关闭过程中过头或不到位，影响密封；另外，由于密封副中-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。

从以上的分析结果我们可以看出，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，只能选用蝶阀。选蝶阀时应选用多偏心优质蝶阀，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。

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

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