1.概述

　　 爲使(shi)我國西部的(de)經濟得到較(jiào)快的發展，國(guo)家提出開發(fa)大西部💃🏻的重(zhong)大決策。開發(fā)新疆地區的(de)石油和天然(ran)☔氣資源，就是(shì)開發西部的(de)重大舉措之(zhī)一。要使西部(bù)的油、氣資源(yuán)得到充分的(de)利用，唯一的(de)辦法是将油(you)、氣通過管線(xian)輸送到我國(guó)的東部地區(qu)。國家爲🎯此将(jiāng)建設“西氣東(dong)輸”管網工程(chéng)，即鋪設主管(guan)線，西起⭐塔裏(lǐ)木的輪南氣(qì)田，東到上海(hǎi)地區，全線長(zhang)約4200公裏。管線(xian)輸送已成爲(wèi)🆚當代物料運(yun)輸的主要方(fang)式之一，利😄用(yong)長距離管線(xian)輸💞送油、氣等(děng)資源已成爲(wèi)當今世界能(neng)源輸送的最(zui)主要的手段(duan)。世界上主要(yào)油、氣生産國(guo)和消費國都(dou)大量使用長(zhǎng)輸管線來解(jiě)決油、氣資源(yuán)的運輸問題(tí)，其中，天然氣(qi)的輸送95%以上(shang)采用管🐆線方(fāng)🥵式。據統計，目(mù)前，世界上已(yi)有的油、氣長(zhǎng)距離輸送管(guǎn)線總長度超(chao)過260萬公裏，其(qí)中，天然氣輸(shu)送管線🍓總長(zhǎng)度約140萬公裏(lǐ)，占管線總長(zhang)度的🔞二分之(zhī)一以上🈲。從國(guo)外的建設和(hé)運輸的經驗(yàn)😘來看，在💯相同(tóng)輸送量的情(qíng)況下，建一條(tiao)大口徑的管(guan)線比建幾條(tiao)小口徑的管(guan)線更爲經濟(jì)；而且采🙇🏻用在(zài)一定範圍内(nèi)提高介質的(de)輸送壓力，同(tóng)樣能夠增加(jiā)效益。所以，西(xi)氣東輸采取(qǔ)的管徑爲：公(gōng)稱直徑DN=1000mm，公稱(chēng)壓力PN=10.0MPa。這樣的(de)參數在我國(guo)以前的輸氣(qì)管網中是從(cóng)來沒有的。

　　我(wǒ)國西氣東輸(shū)管線距離長(zhǎng)，管線經過沙(sha)漠、雨林、沼澤(zé)、山地✔️、河流🧑🏽‍🤝‍🧑🏻（長(zhang)江、黃河）、平原(yuán)，所經地區氣(qi)候惡劣，環境(jing)溫度變化範(fàn)🌍圍爲－30oC——＋80oC，環境條(tiao)件差。因此。對(duì)長輸管線閥(fa)門的要求比(bi)通用閥門的(de)要求要高👨‍❤️‍👨得(dé)多，要求長輸(shu)管線閥門具(jù)有更高的可(kě)靠☁️性、更高的(de)密封性、更高(gāo)的強度，以确(què)保長輸管線(xiàn)安全可靠♉運(yun)行。

2.管線球閥(fá) 的發展

　　 長輸(shū)管線的發展(zhan)，經過幾十年(nián)的時間，在我(wo)國以初⭐具規(gui)模🈚，特🥵别是管(guǎn)線球閥 的發(fā)展，目前在國(guó)内管線上應(yīng)用的國産管(guǎn)線球閥 ，參數(shu)已達到了PN6.4MPa，DN1000mm，但(dàn)與西氣東輸(shu)工程中要求(qiu)的參數，還有(you)一段距離，另(ling)外，管線球閥(fá) 的緊急切斷(duàn)裝置，國内還(hái)不能生産。另(lìng)外，全焊接的(de)球閥 ，國内還(hái)沒有産品應(ying)用的曆史。

3.管(guǎn)線球閥 的相(xiang)關标準

API 6D 管線(xian)閥門
API 6FA 閥門的(de)耐火試驗
API 607 軟(ruǎn)密封和90o轉向(xiàng)閥門的耐火(huǒ)試驗
API 598　閥門的(de)檢驗和試驗(yàn)
ANSI B 16.34 法蘭、螺紋和(he)焊接端閥門(mén)
J B/T 7745　管線球閥

4.管(guǎn)線球閥 的特(tè)點及要求

　　 在(zài)長輸管線中(zhōng)，要求線路截(jié)斷閥——管線球(qiú)閥 能夠控制(zhì)管道中的介(jie)質，具有開關(guān)作用，改變介(jie)質流向和防(fang)止倒流，發送(song)或通過管道(dao)清洗球，防止(zhi)事故發🐆生，自(zi)🆚動、緊急切⭐斷(duàn)，封閉或打開(kāi)管線等。

４.1密封(fēng)性能可靠

　　 長(zhang)輸管線隻能(neng)定期巡查或(huo)巡邏，而且有(yǒu)時需要通過(guò)人迹罕🈚至💞的(de)高山、沙漠、草(cǎo)原及地震等(deng)地區。微小的(de)漏失就會造(zào)🤟成大量介質(zhì)的漏失，浪費(fei)能量，尤其是(shi)西氣⭐東輸工(gong)程中，對天然(rán)氣🙇🏻管道中🌍的(de)密封性更爲(wèi)重要，另外，還(hái)要求具有緊(jǐn)急注脂的密(mi)👨‍❤️‍👨封性能。

4.2使用(yong)壽命要求長(zhǎng)

　　管線一旦投(tou)入運行，幾年(nián)内甚至幾十(shi)年内不允許(xu)停💯止運行📱，運(yùn)行的時間越(yue)長越好，天然(ran)氣面對的是(shì)大用戶，是大(dà)工廠、企👄業的(de)原料或能源(yuán)，不允許有片(pian)刻的閘斷，所(suo)以💜，要求主要(yào)關鍵件如閥(fá)座等有很長(zhǎng)的壽命。

4.3管線(xian)閥門的高強(qiáng)度、抗外力的(de)安全性

　　西氣(qi)東輸工程中(zhong)，管線球閥 的(de)壓力高達10.0MPa。口(kǒu)徑達到1000mm。且管(guan)線的站距較(jiào)長，長度達到(dao)20公裏左右，在(zài)使用中，受溫(wēn)度的熱脹冷(leng)縮、設備振動(dòng)、地震災害、地(dì)基變動等複(fu)雜的外力，閥(fá)門在管道中(zhong)經常受到拉(lā)伸、彎曲壓縮(suō)等💁綜合應力(lì)，要确保閥門(mén)的正常使用(yong)，必須具備足(zu)夠的強度。

4.4管(guan)線球閥 應耐(nai)腐蝕

　　因天然(rán)氣中含有硫(liú)化氫，它還能(néng)與鐵反應生(sheng)成硫化鐵👨‍❤️‍👨，腐(fu)蝕閥♌門，穿蝕(shí)機械，故管線(xian)球閥 應選用(yong)耐腐蝕的材(cái)料。

4.5自動化程(cheng)度高

　　 管線球(qiú)閥 的控制都(dōu)是在中央控(kòng)制室，距離較(jiao)遠，應能實施(shi)遠距離控制(zhì)或遙控，且在(zai)事故狀态下(xia)能緊急關斷(duan)。關🐆斷時間要(yào)求達到15秒左(zuo)右，在管線正(zheng)常運行時，可(kě)能幾年内都(dōu)不會動作，一(yi)旦動作，必須(xu)準确、可靠。

4.6管(guan)線閥門要求(qiú)重量輕、結構(gòu)緊湊、全通徑(jìng)

　　 爲了保證閥(fá)門能在複雜(za)的現場安裝(zhuāng)、埋地要求、檢(jian)修方便🌈，因此(cǐ)🐉要求閥門重(zhong)量輕，結構緊(jǐn)湊，并且是全(quán)通徑📐，便于在(zai)管📧線正常運(yun)行時，能夠清(qīng)管。

5.設計研究(jiū)

管線球閥 的(de)主要技術參(cān)數：
公稱壓力(li)PN=10.0MPa
公稱通經DN=1000mm
實(shi)際通經D=1016mm
環境(jìng)極限溫度-36oC——+80oC
介(jie)質：天然氣（含(han)有硫化氫和(he)二氧化碳）
啓(qǐ)閉時間：關閉(bì)<15秒、開啓＝600秒
根(gēn)據使用和标(biao)準的要求，以(yi)及長輸管線(xiàn)球閥 的要求(qiú)，結合管線球(qiu)閥 的技術參(cān)數，我們作了(le)如下的設計(ji)研究：

5.1全焊接(jie)式管線球閥(fa)

爲了杜絕閥(fá)門的外漏、提(ti)高閥門的抗(kang)變形能力、減(jian)輕重量，需采(cǎi)用全鍛焊式(shi)結構，典型結(jie)構見圖１（暫無(wu)，歡迎提供）

全(quán)鍛焊式結構(gòu)，采用鍛造的(de)閥體，在裝配(pei)後焊接而成(cheng)，改變了過🚩去(qu)的鑄造、螺栓(shuān)連接結構，不(bu)會有閥體部(bu)分的外♌漏；相(xiang)對于鑄件來(lái)看，鍛件的壁(bi)厚可以減薄(báo)，且強🆚度高，省(shěng)去了中法蘭(lan)和幾十對螺(luó)栓的連接，重(zhong)量大大減輕(qīng)，據測試，将減(jiǎn)輕四分之一(yī)的重量。

5.2密封(fēng)結構

　　 密封結(jié)構是球閥 密(mi)封性能的關(guān)鍵設計，提供(gong)一個好的密(mi)封結構，直接(jie)⁉️影響球閥 的(de)使用壽命，根(gen)據研究，我們(men)提供了下列(lie)幾種符合🌈實(shí)際要求的😍結(jie)構：

5.3 防靜電、防(fang)火結構

　　标準(zhǔn)中要求該球(qiu)閥 必須具有(yǒu)防靜電、防火(huǒ)結構，閥門在(zai)球體、閥杆和(hé)閥🔞體之間設(shè)置靜電結構(gòu)，在密封圈設(she)置防火結構(gòu)，當㊙️發生💁火災(zāi)時，金屬密封(fēng)圈✨仍能達到(dào)密封，結構如(rú)圖🌍１所示（暫無(wú)，歡迎提供）：

5.4 緊(jin)急切斷裝置(zhi)

　　 當管道發生(sheng)事故時，要求(qiu)該事故管道(dao)兩端的球閥(fa) 實行緊急切(qie)斷，一般要求(qiú)在15秒之内關(guan)閉兩端閥門(mén)，或者在更短(duǎn)的時間，現在(zài)，各閥門制造(zao)廠大部分選(xuan)用國🔞外的氣(qì)液聯動的緊(jǐn)急切斷裝置(zhì)，該裝置直接(jiē)利用管♉道輸(shu)送的介質🏃🏻，利(li)用介質的壓(ya)力，由感應裝(zhuang)置或由主控(kòng)室的指令，感(gan)應事故信号(hao)，直接控制閥(fá)門，達到緊急(ji)切斷閥門的(de)目的。

5.5固定球(qiu)結構

　　 爲減少(shao)介質壓力對(duì)球體及閥杆(gǎn)造成的彎曲(qu)應力，将閥杆(gan)與球📞體的連(lian)接設計成分(fèn)段結構，避免(miǎn)介質壓力直(zhí)接♊作用在閥(fa)💛杆上，造成閥(fa)門開關的難(nan)度，另🧑🏾‍🤝‍🧑🏼外，加大(da)⭐球體的支撐(chēng)截面積，提高(gao)球體的剛性(xing)。結構設計見(jiàn)圖４（暫無，歡迎(ying)提供）：

　　 綜上所(suǒ)述，采取上述(shù)幾種方案的(de)特點，能夠符(fu)合标準對閥(fa)門的要求，同(tóng)時，也能符合(he)工程的需要(yào)。