天然氣輸配場站閥門銅套拆裝保養方法探索

吳鴻，謝宗寶，杜艷

（1.西南油氣田分公司輸氣管理處南充輸氣作業區，四川 南充 637007；2.西南油氣田分公司輸氣管理處，四川 成都 610213）

天然氣輸配場站上的閥門銅套（銅套的正式名稱叫“閥桿螺母”），因閥門種類不同，各有不同的裝配方式，若采取不正確的拆裝方式，會損傷銅套或閥門絲桿，使閥門銅套與閥桿無法相對旋轉，導致閥門不能正常開關，形成潛在的安全隱患風險。

1 閥門銅套的傳動原理及作用特點

閥門銅套通常是一個銅合金圓柱短管（電動閥門除外），工作方式一種是銅套上帶有鍵槽和鍵，手輪通過鍵帶動銅套轉動（閘閥、截止閥、平板閘閥系列），使閥桿做升降運動；另一種是銅套固定不動作為閥桿旋轉的支撐點（節流截止類閥門），手輪帶動有外螺紋的閥桿旋轉，閥桿和帶內螺紋的銅套做相對運動，從而使閥門開合。

在閥門開關的過程中，由于閥桿螺紋傳遞的擠壓力、磨削力和軸向剪切力等作用，銅套與閥桿在轉動中會相互摩擦而產生磨損。參考JB/T1701-2010《閥門零部件-閥桿螺母》機械行業標準，低、中、高壓閥門閥桿螺母常選用的材料是銅合金，這樣既保護了閥桿，又便于更換損壞的銅套。

2 不同類型閥門銅套的拆裝及保養

天然氣輸配場站上的典型閥門有閘閥、截止閥、平板閘閥、節流截止類閥門，以下就介紹不同類型閥門銅套的拆裝及保養特點。

2.1 閘閥、截止閥

代表閥門有Z41H 型和J41H 型等。該類閥門銅套拆裝保養簡單，取下手輪即可保養銅套。但此類銅套螺紋為細螺紋，耐壓和耐拉強度差，閥門開關到位后,未回轉手輪至空擋位置使銅套受應力作用，或開關過猛將銅套螺紋損傷，都會造成閥門開關不靈。

圖1 頂端裝入式

圖2 下端裝入式

該類閥門銅套第一種類型見圖1 所示：銅套從閥桿頂端旋入銅套函，此結構一旦銅套損傷、銅套壓蓋或支架用銷釘失效，在開閥過程中很容易將銅套壓蓋和銅套旋出。遇到此情況，可將銅套和銅套壓蓋旋入銅套函，用防爆管鉗將銅套壓蓋鉗住，即可進行正常的閥門開關，然后再對失效的銷釘、損傷的銅套進行處理。

第二種類型見圖2 所示：銅套從銅套函的下方裝入，此結構一旦銅套損傷、固定銅套的銷釘或備帽失效，在開閥過程中銅套會往回退或向下脫落。遇到此情況，可將銅套旋入銅套函，然后將防爆管鉗或扳手放置于銅套底部，以填料壓蓋為支點，用力將銅套抵住，即可進行正常的閥門開關，然后再對失效的銷釘或備帽、損傷的銅套進行處理。

2.2 平板閘閥

平板閘閥在天然氣輸配場站使用較多，由于平板閘閥閥桿行程較長，為了降低傳動過程中的摩擦系數和保持軸中心位置，銅套都裝配有軸承。代表閥門拆裝保養情況如下：

（1）有導流孔WKM 型，分為傘齒輪式（圖3）和手輪式（圖4）。

圖3 WKM 傘齒輪式

圖4 WKM 手輪式

WKM 傘齒輪式銅套拆裝：全開閥門，取手輪、閥桿罩，取手輪銷子，松傘齒輪螺栓，取傘齒輪罩和傘齒輪，取銅套支架盤及銅套、軸承；WKM 手輪式銅套拆裝：全開閥門，取閥桿罩、手輪，取手輪銷子，松銅套支架盤，取銅套支架盤及銅套、軸承。安裝順序按照拆卸的反序進行。

該類閥門銅套裝配有推力圓柱滾子軸承，用于承受軸向載荷為主的軸、徑向聯合載荷，銅套外圓上配有O 型密封圈，安裝在截面為矩形的溝槽內起水密封作用，但在拆裝過程中，易將O 型密封圈損壞，若暫時沒有同規格型號的O 型密封圈，可用生料帶搓成圓柱形，填入O 型密封圈的溝槽內，同樣可起防水作用。通過多次的拆卸保養發現，銅套和軸承內部干凈無積水（見圖5），銅套、軸承及各部件保持完好（見圖6），閥門操作靈光輕便。

圖5 拆卸后的內部干凈無積水

圖6 銅套、軸承及各部件完好

（2）Z43Fm 型、Z43DF 型、Z43WBF 型等。

拆裝銅套的方法同WKM 手輪式。該類閥門銅套裝配有推力球軸承，軸圈、座圈可以和保持架、鋼球的組件分離，但由于各部件加工精度不高，防水性能差，銅套、軸承處極易進水（圖7），造成軸承座圈和保持架銹蝕、損壞，鋼球磨損（圖8）。

圖7 拆卸后的內部

圖8 軸承等部件銹蝕

在生產現場，此類閥門在開關過程中若有異響或卡滯，甚至無法開關，則是軸承銹蝕損壞或銅套損傷。這類閥門必須定期對軸承、銅套進行維護保養，及時更換損壞的軸承或銅套，平時做好銅套的加油潤滑工作，對易進水的縫隙可用密封脂或膠泥填注。

對于平板閘閥，雖然推力軸承安裝操作比較簡單，但實際保養時仍常有錯誤發生，即軸承的緊環和松環安裝位置不正確，如果緊環安裝在靜止件的端面上，會導致緊環與軸配合面強制轉動，使軸承座圈損壞，嚴重的將造成銅套受損。在生產現場出現過由于軸承、銅套損壞，旋轉手輪時銅套與絲桿抱死一起轉動，無法開關閥門，通過正確安裝推力軸承、更換銅套后閥門開關恢復正常。

2.3 節流截止類閥門

節流截止類閥門銅套在工作時固定不動，只作為閥桿旋轉的支撐點，銅套保養周期較其它類型的閥門長。但由于此類閥門是天然氣輸配場站場、線路閥室中排污、放空和節流控制的關鍵閥門，使用條件差（單向受壓），使用頻次高（頻繁開關），因其節流功能，密封面如果有泄露，關閉時會產生較大的橫向力，每一次開、關閥門，銅套的螺紋就受到一次強烈的擠壓磨削，會加速銅套的損壞，檢查保養該類閥門銅套不容忽視。代表閥門的銅套及保養特點如下。

圖9 為該類閥門的銅套外露部分較長，且有4 個可以使用工具的凹槽，能方便拆裝進行檢查維護。

圖9 節流截止閥

圖10 為該類常用規格的閥門銅套外露部分較窄，不便于拆裝檢查維護，但可以從工具上入手，配置專用工具進行拆裝。

圖10 節流截止閥

節流截止類閥門在生產現場出現過的問題有：（1）手輪難以帶動閥桿旋轉，經檢查發現銅套與閥桿配合的絲扣被損壞，更換銅套后，閥門開關恢復正常；（2）銅套與絲桿抱死一起轉動，無法開關閥門，經檢查發現銅套損壞、銅套鎖緊螺釘失效，更換銅套和鎖緊螺釘后，閥門開關恢復正常。

3 結語

本文結合生產現場實際情況，對不同類型閥門銅套的裝配形式及保養特點進行了分析，重點探討了閥門銅套拆裝及保養方法。我們只有通過正確的操作方法和維護技巧，避免因拆裝方法不當而造成的閥門銅套、絲桿損壞，才是延長閥門銅套、絲桿的使用壽命，防止閥門失控的關鍵所在。