李新建,林 勇,劉軍峰,李 想,董安春,李 成,王 丹,陳 志
(國家管網(wǎng)集團 西氣東輸公司 合肥輸氣分公司,安徽 合肥 230071)
常規(guī)球閥主要有浮動球閥和固定球閥2種結(jié)構(gòu),其共同點是啟閉過程中,在預(yù)緊力作用下球體密封面始終與閥座密封面完全貼合,這不僅導致閥門在開關(guān)瞬間的啟動扭矩大,而且在整個開關(guān)過程中球體與閥座密封面的滑動摩擦一直存在,密封面磨損概率高,易出現(xiàn)密封失效。另外,球閥閥座密封材料在高溫工況下熱膨脹,會導致閥門出現(xiàn)內(nèi)漏或卡滯故障[1-2]。軌道式強制密封球閥(以下簡稱軌道球閥)有效克服了常規(guī)球閥的上述缺點,閥門密封壽命延長。軌道球閥由1912年成立的美國ORBIT公司1936年首創(chuàng),并且申請了專利,ORBIT公司1999年被收購并入Cameron集團[3]。
在國家管網(wǎng)集團西氣東輸公司所轄一線、二線150余座分輸站場中,使用了大約650臺進口ORBIT軌道球閥,主要用在分輸計量撬出口的常溫、高壓工況,用于保障貿(mào)易計量的準確性。統(tǒng)計分析西氣東輸公司2個分公司近5 a的機械設(shè)備故障庫,發(fā)現(xiàn)109臺軌道球閥累計出現(xiàn)19臺次故障,年均故障率3.5%,其中內(nèi)漏10臺,占故障閥門總數(shù)的52.6%,內(nèi)漏檢測口滲漏、閥桿滲漏、閥桿損壞及其他故障占比47.4%,軌道球閥內(nèi)漏成為該類閥門的主要故障形式。
輸氣管道軌道球閥國產(chǎn)化是油氣管道關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化項目之一[4-5],分析研究進口軌道球閥的結(jié)構(gòu)特點及密封性能,對于治理內(nèi)漏故障及軌道球閥的國產(chǎn)化研制具有重要意義。
ORBIT軌道球閥主要由閥體、球體、閥蓋、閥桿、導向銷、閥桿軸承及手輪等部件組成(圖1),是頂裝結(jié)構(gòu)的單閥座密封球閥?!?br>