1.概(gài)述

　　 爲使我(wo)國西部的(de)經濟得到(dao)較快的發(fā)展，國家提(tí)出開🌈發大(da)西部的重(zhong)大決策。開(kāi)發新疆地(di)區的石油(you)和天然氣(qì)資源，就是(shi)開發西部(bù)的重大舉(jǔ)措之一。要(yào)使西部的(de)油、氣資源(yuan)得到充分(fèn)的利用，唯(wéi)一的辦法(fa)是将油、氣(qi)通過管線(xiàn)輸送到我(wo)國的東部(bù)地區。國家(jia)爲此将建(jiàn)設“西氣東(dong)輸”管網🈲工(gong)程，即鋪設(she)主管線，西(xi)起塔裏木(mu)的輪南💰氣(qì)田，東到上(shang)海地區，全(quan)線長約4200公(gong)裏。管線輸(shū)送已成爲(wèi)當代物料(liao)運輸的🈲主(zhu)要方式之(zhī)一，利用長(zhang)距離管線(xiàn)輸送油、氣(qì)等資源已(yǐ)成爲當今(jīn)世界能源(yuán)輸送的最(zuì)主要的手(shou)段。世界上(shang)主要油、氣(qì)生産國和(hé)消費國都(dou)大量使☁️用(yòng)長輸管線(xian)來解決油(yóu)、氣資源的(de)運輸問題(tí)，其中，天然(ran)氣的輸送(sòng)95%以上采用(yòng)管✌️線方式(shi)。據統計，目(mu)前，世界上(shàng)已有的油(yóu)、氣長距離(lí)輸送管線(xian)總長度超(chao)過260萬公裏(li)，其中，天然(rán)氣輸送管(guan)線總長度(dù)約140萬公裏(lǐ)，占🙇🏻管線總(zǒng)長度的二(èr)分之一以(yi)上。從國外(wai)的建設和(hé)運輸的經(jīng)驗🚩來看，在(zài)相同輸送(song)量的情況(kuang)下，建一條(tiao)大口徑的(de)管線比建(jiàn)幾條小口(kou)徑的管線(xian)更爲經濟(jì)；而且采用(yong)在一定範(fàn)圍内提高(gāo)介質的輸(shu)送壓力，同(tóng)樣能夠增(zēng)加效益。所(suo)以，西氣🈲東(dōng)輸㊙️采取的(de)管徑爲：公(gōng)稱直徑DN=1000mm，公(gong)稱壓力PN=10.0MPa。這(zhe)樣的參數(shù)在我國以(yǐ)前的輸氣(qì)管網中是(shi)從來沒有(yǒu)的。

　　我國西(xī)氣東輸管(guǎn)線距離長(zhang)，管線經過(guo)沙漠、雨林(lín)、沼澤、山地(di)、河流（長江(jiāng)、黃河）、平原(yuan)，所經地區(qu)氣候惡劣(lie)，環境溫度(dù)變化範圍(wei)爲－30oC——＋80oC，環境條(tiao)件差。因此(ci)。對長輸管(guǎn)線閥門的(de)要求比🔞通(tong)用閥門的(de)要求要高(gāo)得多，要求(qiu)長輸管線(xian)閥門具有(yǒu)更👌高的可(kě)靠性、更高(gao)的密封性(xing)、更高的強(qiáng)度，以确保(bao)長輸管線(xiàn)安全可靠(kào)運行。

2.管線(xiàn)球閥 的發(fā)展

　　 長輸管(guǎn)線的發展(zhan)，經過幾十(shi)年的時間(jiān)，在我國以(yi)初🥵具規模(mo)，特别是管(guǎn)線球閥 的(de)發展，目前(qian)在國内管(guǎn)線上應用(yong)的國産管(guǎn)線球閥 ，參(can)數已達到(dao)了PN6.4MPa，DN1000mm，但與西(xī)氣東輸工(gōng)程中要求(qiu)的參數🧡，還(hai)🌈有🌍一段距(jù)離，另外，管(guǎn)線球閥 的(de)緊急切斷(duan)裝置，國内(nèi)還不能生(shēng)産。另外，全(quan)焊接的球(qiú)閥 ，國内還(hai)沒有産品(pǐn)應用的曆(li)史。

3.管線球(qiú)閥 的相關(guān)标準

API 6D 管線(xian)閥門
API 6FA 閥門(men)的耐火試(shì)驗
API 607 軟密封(fēng)和90o轉向閥(fá)門的耐火(huo)試驗
API 598　閥門(mén)的檢驗和(he)試驗
ANSI B 16.34 法蘭(lán)、螺紋和焊(han)接端閥門(men)
J B/T 7745　管線球閥(fa)

4.管線球閥(fa) 的特點及(jí)要求

　　 在長(zhang)輸管線中(zhong)，要求線路(lu)截斷閥——管(guǎn)線球閥 能(neng)夠控制管(guǎn)道中的介(jiè)質，具有開(kāi)關作用，改(gai)變介質⛹🏻‍♀️流(liu)向和防止(zhi)倒流，發送(song)或通過管(guan)道清洗球(qiú)，防止事☀️故(gu)發💃🏻生，自🐉動(dong)、緊急切斷(duan)，封閉或打(da)開管線等(děng)。

４.1密封性能(néng)可靠

　　 長輸(shu)管線隻能(néng)定期巡查(cha)或巡邏，而(er)且有時需(xu)要通過🍓人(ren)迹罕至💘的(de)高山、沙漠(mò)、草原及地(di)震等地區(qū)。微小的漏(lòu)失就會造(zào)成大量介(jie)質的漏失(shī)，浪費能量(liang)，尤其是西(xī)氣東輸工(gong)程中，對天(tiān)然氣管道(dao)中👅的密封(feng)性更👈爲重(zhong)要，另♻️外，還(hai)要求💃🏻具有(you)緊急注脂(zhī)的密封性(xìng)能。

4.2使用壽(shòu)命要求長(zhang)

　　管線一旦(dàn)投入運行(hang)，幾年内甚(shen)至幾十年(nián)内不允許(xǔ)停止運行(háng)🌈，運✨行的時(shi)間越長越(yue)好，天然氣(qì)面對的是(shì)大用戶，是(shì)大工廠、企(qi)🌈業的🙇🏻原料(liào)或能源，不(bú)允許有片(pian)刻的閘斷(duan)，所以㊙️，要求(qiu)主要關鍵(jiàn)件如閥座(zuò)等有很長(zhǎng)的壽命。

4.3管(guǎn)線閥門的(de)高強度、抗(kang)外力的安(ān)全性

　　西氣(qì)東輸工程(chéng)中，管線球(qiu)閥 的壓力(li)高達10.0MPa。口徑(jing)達到1000mm。且管(guǎn)線的站距(ju)較長，長度(dù)達到20公裏(lǐ)左右，在使(shi)用中，受溫(wen)度的熱脹(zhàng)冷縮、設備(bei)振動、地震(zhen)災害、地💜基(jī)變動等💞複(fu)雜的外力(li)，閥門在管(guǎn)道中經常(chang)受到拉💋伸(shēn)、彎曲壓縮(suo)等綜合應(ying)力，要确保(bao)閥🈲門的正(zhèng)常使用，必(bi)須✏️具備足(zú)夠🙇‍♀️的強度(dù)。

4.4管線球閥(fa) 應耐腐蝕(shi)

　　因天然氣(qì)中含有硫(liu)化氫，它還(hai)能與鐵反(fan)應生成硫(liu)化鐵，腐💚蝕(shí)閥門，穿蝕(shi)機械，故管(guǎn)線球閥 應(yīng)選用耐腐(fu)蝕的材料(liao)。

4.5自動化程(cheng)度高

　　 管線(xiàn)球閥 的控(kòng)制都是在(zai)中央控制(zhi)室，距離較(jiao)遠，應能實(shi)施遠距離(lí)🤟控制或遙(yáo)控，且在事(shi)故狀态下(xia)能緊急關(guān)斷。關斷時(shí)🤟間要求達(da)到15秒左右(yòu)，在管線正(zhèng)常運行時(shi)，可能幾年(nián)内都不會(huì)動作，一旦(dan)動作，必須(xū)準确、可靠(kào)。

4.6管線閥門(mén)要求重量(liang)輕、結構緊(jin)湊、全通徑(jing)

　　 爲了保證(zheng)閥門能在(zài)複雜的現(xiàn)場安裝、埋(mai)地要求、檢(jian)修👣方🔞便，因(yin)此要求閥(fa)門重量輕(qīng)，結構緊湊(còu)，并且是全(quán)通徑，便于(yú)在管線正(zheng)🔞常運行時(shi)，能夠清管(guan)。

5.設計研究(jiū)

管線球閥(fa) 的主要技(jì)術參數：
公(gōng)稱壓力PN=10.0MPa
公(gong)稱通經DN=1000mm
實(shi)際通經D=1016mm
環(huán)境極限溫(wēn)度-36oC——+80oC
介質：天(tiān)然氣（含有(yǒu)硫化氫和(he)二氧化碳(tan)）
啓閉時間(jian)：關閉<15秒、開(kāi)啓＝600秒
根據(ju)使用和标(biao)準的要求(qiú)，以及長輸(shu)管線球閥(fa) 的要求，結(jie)合管線球(qiú)閥 的技術(shù)參數，我們(men)作了如下(xia)的設計研(yan)究：

5.1全焊接(jie)式管線球(qiu)閥

爲了杜(du)絕閥門的(de)外漏、提高(gāo)閥門的抗(kang)變形能力(li)、減輕重🌈量(liang)，需采用全(quán)鍛焊式結(jie)構，典型結(jie)構見圖１（暫(zàn)無🐅，歡迎提(ti)供）

全鍛焊(hàn)式結構，采(cǎi)用鍛造的(de)閥體，在裝(zhuang)配後焊接(jie)而成，改變(bian)🎯了過去的(de)鑄造、螺栓(shuan)連接結構(gòu)，不會有閥(fá)體部分的(de)外漏；相🥰對(duì)于鑄件來(lái)看，鍛件的(de)壁厚可以(yi)減🐕薄，且強(qiáng)度高，省去(qu)了中法蘭(lán)和幾十對(duì)螺栓的連(lian)接⛱️，重量大(da)大減輕，據(ju)測試，将減(jian)輕🌈四分之(zhī)一的重量(liang)。

5.2密封結構(gòu)

　　 密封結構(gou)是球閥 密(mi)封性能的(de)關鍵設計(jì)，提供一個(ge)好的密封(fēng)結構，直接(jiē)影響球閥(fá) 的使用壽(shòu)命，根據研(yan)究，我們提(ti)供了下列(liè)幾種符合(he)實際要求(qiú)的結構：

5.3 防(fáng)靜電、防火(huo)結構

　　标準(zhun)中要求該(gāi)球閥 必須(xu)具有防靜(jìng)電、防火結(jié)構，閥門在(zài)球體、閥杆(gǎn)和閥體之(zhi)🐇間設置靜(jing)電結構，在(zai)密封圈設(shè)置防火結(jié)構，當發生(sheng)‼️火災時，金(jīn)屬密💯封圈(quan)仍能達到(dao)密封，結構(gòu)如圖🔞１所示(shi)（暫無，歡迎(ying)提供）：

5.4 緊急(ji)切斷裝置(zhì)

　　 當管道發(fā)生事故時(shí)，要求該事(shi)故管道兩(liǎng)端的球閥(fa) 實行緊急(ji)切斷，一般(bān)要求在15秒(miǎo)之内關閉(bi)兩端閥門(men)，或者📱在更(geng)短的時間(jiān)，現在，各閥(fa)門制造廠(chǎng)大部分選(xuan)用國外的(de)氣液聯動(dòng)的緊急切(qie)斷裝置，該(gāi)裝置直接(jie)利用管道(dao)輸送的介(jiè)質，利用介(jiè)📞質的壓力(li)，由感應裝(zhuāng)置或由主(zhu)👈控室的指(zhi)令，感應事(shi)故信号，直(zhí)接控制閥(fá)💃🏻門，達到緊(jǐn)急切斷閥(fa)門的目的(de)。

5.5固定球結(jie)構

　　 爲減少(shǎo)介質壓力(li)對球體及(ji)閥杆造成(chéng)的彎曲應(yīng)力🌈，将閥杆(gan)與球體的(de)連接設計(jì)成分段結(jie)構，避免介(jie)質壓力直(zhi)接作用在(zai)閥杆上，造(zao)成閥門開(kai)關的難度(du)，另外，加大(dà)球體的支(zhī)撐截面積(ji)，提高球體(tǐ)🏃🏻‍♂️的剛性。結(jie)構設計見(jiàn)圖４（暫無，歡(huan)迎提供）：

　　 綜(zong)上所述，采(cai)取上述幾(ji)種方案的(de)特點，能夠(gou)符合标🈚準(zhǔn)對閥門的(de)要求，同時(shi)，也能符合(he)工程的需(xū)要。