关于PE燃气管道中PE球阀的应用

关于PE燃气管道中PE球阀的应用1、聚乙烯球阀简介聚乙烯(polyethylene)，简称PE，是人类发明石油化工产品以来应用最广泛的塑料之一，自20世纪80年代以来，因具有良好的物理性能，耐腐蚀性，使用寿命长，价格便宜且安装维护方便等优点而逐渐被人们所关注，随着人们对PE材料的不断研究发展，出现了PE80、PE100等适用于管道输送燃气的PE材料。20世纪90年代中期随着PE燃气管道在我国的推广应用，人们逐渐认识到PE球阀在性能、价格方面的优越性，并逐渐开始使用PE球阀代替金属球阀。90年代末期我国开始研制、生产中国自己的PE球阀，至今已能生产32～315mm的标准阀门和单、双放散阀门，形成了一定的批量并广泛应用于我国PE燃气管网中。燃气管道中压PE阀门按型号口径常见的有：dn40、dn50、dn63、dn90、dn110、dn160、dn200、dn250等；按大小可分为小型聚乙烯阀门（SD63以下），大型聚乙烯阀门（SD63以上，含SD63），小型聚乙烯阀门一般不设放散口，大型聚乙烯阀门可根据不同需要不设、设一个或设二个放散口；按材料等级分为：PE80、PE100等；按功能一般分为：标准球阀、单放散球阀、双放散球阀。2、PE球阀的基本结构PE球阀从结构上看，PE球阀属于浮动球阀，阀球在外力的作用下，会作相对于阀体的位移，对阀座产生压力作用，使阀座上的密封圈产生变形，阀座产生蠕变;而当阀壳体受到轴向拉力或压力作用时，阀球基本上不受影响，而阀壳体带动阀座产生拉伸或收缩变形;阀壳体内部受到细小硬物影响时，有可能划伤阀球表面或损坏密封圈。3、PE球阀的性能特点阀门的功能主要体现在密封和扭矩两项：阀门在关闭时，必须有良好的密封性能;而在启闭阀门时，则需要阀门具有相对较小的扭矩，即较小的开启力而便于操作。所以综合以上所述，优良、适当的阀门的选择对于使用中的方便操作及燃气工程的安全运行来说都是至关重要的。与传统金属球阀相比，在结构上、连接方法上及操作使用方面均有其特殊性，主要表现在以下几个方面：(1)无外漏。PE阀门阀体和端管的连接部位主要采用熔接(热熔连接或电熔连接)，因此整个阀门壳体的熔接、宽连接强度高，密封性能优良。与橡胶圈类接头或其他机械接头相比，不存在因接头扭曲造成外部泄露的危险;PE球阀与管道直接焊接形成不可拆卸整体，无漏点，不存在因接头扭曲造成外部泄露的危险。(2)耐腐蚀。聚乙烯为惰性材料，除少数强氧化剂外，可耐多种化学介质的侵蚀。耐土壤腐蚀性非常好，无电化学腐蚀，不需要防腐层。(3)免维护和修理。PE管壁光滑，不结垢，具有超低摩擦阻力，为环保型产品。(4)可直埋。使用专门设计的联接套筒及与之配套的阀筒、井盖结构;标准阀无需建造阀门井，可直埋;放散型阀门只需建浅井。(5)施工方便。PE球阀的外壳材料本身就是PE，因此，与PE管道系统连接极其方便，热熔对接或电熔连接均可;PE阀门与金属阀门相比质量轻，便于安装，开闭容易，操作力矩小;阀门为全通径，压力损失小。(6)高韧性。聚乙烯是一种高韧性的材料，其断裂伸长率一般超过500%，对管基不均匀沉降的适应能力非常强，也是一种抗震性能优良的管道。(7)使用寿命长。聚乙烯材料可使用50年以上，这是国外根据聚乙烯管材环向抗拉强度的长期静水压设计基础值(HDB)确定的，已被国际标准确认。4、PE球阀的安装及使用要点(1)阀门安装前应在现场阴凉处放置一段时间，使阀门温度与管材温度基本一致。阀门与管材应避免在阳光下暴晒，尽量使安装与使用时的温度相差不大，以减少温差应力对阀门的影响。(2)阀门拆除包装时，应保持焊接区域的干净，管线应吹扫干净。在完全开启阀门的情况下与管线焊接。在安装时必须保证PE球阀的接管与PE管道的同轴性，阀杆应处于垂直状态，以保证PE球阀的关闭开启的正常操作。(3)回填土的密实度符合要求，避免出现不均匀沉降。(4)不应参与吹扫，更不能作为吹扫末端，以免吹扫时的杂物在阀芯处积聚，破坏其密封性能。放散装置是PE管道实施燃气与其他气体进行置换与取样用的，不应作为管道吹扫的出气口或强度试验、严密性试验的进气口。(5)对已安装的PE球阀，无论该PE球阀是否在线运行，应在间隔～3个月进行数次开启与关闭操作，使PE球阀处于平滑正常的良好状态。关闭、开启操作时，操作杆应处于垂直状态，平稳用力，操作到位。（6）阀门井的砌筑，PE燃气阀门可直埋，但对于放散型PE燃气阀门或设置于水泥路面的阀门，宜设置阀门井，以便于阀门的操作、维护。阀门及井座必须座落在实土层，若为虚土层必须进行分层夯实，每层厚度不超过20cm，其密实度不低于95%，垫层达到强度后再进行阀门安装；阀门周围应用良好的沙土填埋，并分层夯实；操作井要求先砌筑二四墙30cm厚，再砌C20钢筋混凝土30cm厚；另外，为避免阀门裸露空气中遭紫外线伤害，建议阀门上部采用优质细沙覆盖层。球阀内漏现象，有些地区用户在使用PE球阀若干年后出现内漏情况，厂家对替换下的阀门进行检查，发现大多是因为管道气体过脏，混有较多泥沙，泥沙积聚在阀芯上，影响了阀门使用，有的甚至划伤了阀芯，其原因是管道施工结束时对管道吹扫不到位，或是管道气体不洁净，甚至安装阀门以后进行吹扫，导致泥沙在阀腔内积聚，这些都不符合国家燃气输配有关技术规范的要求，因此只要规范施工和改善供气条件，就不会发生内漏的情况。4、PE球阀与金属闸阀对比分析（1）聚乙烯阀门与金属阀门安装特点对比：金属阀门聚乙烯阀门1需要钢塑转换接头、法兰、螺栓、螺母、垫片等，系统接口增多，安全度降低。直接热熔或电熔连接，不需要安装伸缩器，系统接口减少，安全度提高。2易受化学、电化学腐蚀，需要做防腐处理和日常维护。耐化学、电化学腐蚀，不需做防腐层，和日常维护，可与PE管网同寿命。3韧性差，地面沉降容易拉坏埋地燃气管网。韧性好，对地面沉降适应能力非常强，具有抗震性能和良好的抗慢速裂纹增长（SCG）和快速裂纹扩展（RCP）能力。4需设置阀门井，安装劳动强度大。可直埋，重量轻，安装方便、快捷。5不利于环保、节能。管壁光滑，不结垢，具有超低摩阻，可降低因阀门造成的压力损失，为环保型产品。6阀门的操作对聚乙烯管施加很大的应力，长期作用会减少聚乙烯管的使用寿命。因聚乙烯阀门直埋地下，阀门所施加的力均匀传递给了土壤，对聚乙烯管寿命无影响。2、聚乙烯阀门与金属阀门价格对比：5、结语我公司早期有考察过PE球阀，当时考察结果为阀门易产生内漏，开关吃力，经过几年技术的改进，特别的进口的PE球阀，已基本解决了内漏（密封材料的改进及施工工艺的改进）及开关吃力（采用齿轮开关）的难题。经咨询新奥燃气公司相关人员，早期确实存在PE球阀经常维护的现象，但是随着PE球阀技术的进步，特别是近两年来用了进口PE球阀(韩国保利泰克及大莲精工)，基本上没有出现过问题。我公司由于早期使用的是金属球阀，由于需要防腐施工，由于施工人员队伍水平参差不齐，随着时间的推移，连接处很容易生锈，可能发生堵塞及泄漏，造成了很大的损失。PE球阀具有优良的性能，随着管网运行时间的增加，钢质闸阀出现的泄露与维护成本将增加，而PE球阀在价格及维护上的优势，所以说PE球阀在PE管中的应用是值得推广普及的。广东省内的燃气公司东莞新奥、广州燃气、顺德港华燃气公司等都有使用过PE球阀。惠燃公司2014年出库埋地闸阀数量按382台计算，如采用PE球阀，便可节约费用约为304万元，建议公司考察该类产品厂家，选择合适厂家试用该产品。