1.概述

　　 爲使(shi)我國西部的(de)經濟得到較(jiào)快的發展，國(guó)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(rán)氣資源，就🈲是(shì)開發西部的(de)重大舉措之(zhi)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(yóu)、氣通過管線(xian)輸送到我國(guó)的東部地區(qū)。國家爲此将(jiāng)建設“西🙇‍♀️氣東(dōng)輸”管網工程(chéng)，即鋪設主管(guǎn)線，西起塔裏(li)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(deng)資源已成爲(wèi)當今世💘界能(néng)源輸送的最(zuì)主要的手段(duan)。世界上主要(yào)油、氣生産國(guó)和消費國都(dōu)大量使用長(zhǎng)輸管線來解(jie)決油、氣資源(yuán)的運輸問題(ti)，其中，天❄️然氣(qi)的輸送95%以上(shang)采用管🈲線方(fāng)式。據統計，目(mu)前，世界🔞上已(yǐ)有的油、氣長(zhang)距離輸💁送管(guǎn)線總長度超(chāo)過260萬公裏，其(qi)中，天然氣輸(shū)送管線總長(zhǎng)度約140萬公裏(li)，占管線總長(zhang)度的二分之(zhi)一以上💯。從國(guó)外的建設和(he)運輸的經驗(yàn)來看，在相同(tong)輸送量的情(qíng)況下，建一條(tiáo)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(zai)一定範圍内(nei)提高介質的(de)輸送壓力，同(tong)樣能夠增加(jia)效益。所以，西(xi)氣東輸采取(qu)的管徑爲：公(gong)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(shā)漠、雨林、沼㊙️澤(ze)、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(fan)圍爲－30oC——＋80oC，環境條(tiao)件差。因此。對(dui)長輸管線閥(fá)門的要求比(bǐ)通用閥門的(de)要🈲求要高得(de)多，要求長輸(shū)管線閥門具(jù)有更高的可(ke)靠性、更高的(de)🏃🏻密封性、更高(gao)的強度，以确(què)保長輸管線(xian)安全可靠☂️運(yun)行。

2.管線球閥(fa) 的發展

　　 長輸(shū)管線的發展(zhǎn)，經過幾十年(nian)的時間，在我(wǒ)國以初💰具規(guī)模，特别是管(guan)線球閥 的發(fā)展，目前在國(guo)内管線上應(ying)用的國産管(guǎn)線球閥 ，參數(shù)已達到了PN6.4MPa，DN1000mm，但(dan)與西氣東輸(shū)工程中要求(qiu)的參數，還有(you)一段距離，另(lìng)外，管線球閥(fá) 的緊急切斷(duan)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(xiàng)關标準

API 6D 管線(xiàn)閥門
API 6FA 閥門的(de)耐火試驗
API 607 軟(ruan)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(hé)焊接端閥門(mén)
J B/T 7745　管線球閥

4.管(guan)線球閥 的特(tè)點及要求

　　 在(zai)長輸管線中(zhōng)，要求線路截(jié)斷閥——管線球(qiu)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(sòng)或通過管道(dao)清洗球，防止(zhi)事故發生，自(zi)👨‍❤️‍👨動、緊🏃急切斷(duan)，封閉或打開(kāi)管線等。

４.1密封(feng)性能可靠

　　 長(zhǎng)輸管線隻能(néng)定期巡查或(huò)巡邏，而且有(you)時需要通過(guò)人迹罕至👈的(de)高山、沙漠、草(cao)原及地震等(děng)地區。微小的(de)漏失就會造(zào)成大量介質(zhi)的漏失，浪費(fei)能量，尤其是(shì)西氣東輸工(gōng)程中，對天然(rán)氣管道中的(de)密封性更爲(wei)重要，另外，還(hai)要求具有緊(jin)急注脂的密(mì)封性能。

4.2使用(yòng)壽命要求長(zhǎng)

　　管線一旦投(tóu)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(yuè)長越好，天然(rán)氣面對的是(shì)大用戶，是大(da)工廠、企業的(de)原料或能源(yuan)，不允許有片(piàn)刻的閘斷，所(suǒ)以，要求主要(yao)關鍵件如閥(fa)座等有很長(zhang)的壽命。

4.3管線(xian)閥門的高強(qiang)度、抗外力的(de)安全性

　　西氣(qì)東輸工程中(zhōng)，管線球閥 的(de)壓力高達10.0MPa。口(kou)徑達到1000mm。且管(guan)線的站距較(jiao)長，長度達✨到(dao)20公裏左右🐪，在(zai)使用中，受溫(wen)度的熱脹冷(leng)縮、設備振動(dòng)、地🌈震災害、地(dì)基變動等複(fú)雜的外力，閥(fa)門在管道中(zhong)經常受到拉(la)伸、彎曲㊙️壓縮(suo)等綜合應力(lì)，要确保閥門(men)的正常🥵使用(yòng)，必須具備足(zú)夠的強度。

4.4管(guǎn)線球閥 應耐(nài)腐蝕

　　因天然(ran)氣中含有硫(liu)化氫，它還能(neng)與鐵反應生(shēng)成硫化鐵，腐(fǔ)蝕閥門，穿蝕(shi)機械，故管線(xian)球閥 應選用(yong)耐腐蝕的材(cai)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(kong)制室，距離較(jiao)遠，應能實施(shī)遠距離控制(zhi)或遙控，且在(zài)事故狀态下(xià)能緊急關斷(duan)。關斷時間要(yao)求達到15秒左(zuǒ)右，在管線正(zhèng)常運行時，可(ke)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(guǎn)線閥門要求(qiu)重量輕、結構(gòu)緊湊、全通徑(jing)

　　 爲了保證閥(fa)門能在複雜(zá)的現場安裝(zhuāng)、埋地要求、檢(jian)修方便🌈，因此(ci)要求閥門重(zhong)量輕，結構緊(jin)湊，并且是全(quán)通徑，便于在(zai)管線正常運(yùn)行時，能夠清(qīng)管。

5.設計研究(jiu)

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(shí)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(hé)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(xian)球閥 的要求(qiú)，結合管線球(qiu)閥 的技術參(can)數，我們作了(le)如下的設計(jì)研究：

5.1全焊接(jiē)式管線球閥(fá)

爲了杜絕閥(fa)門的外漏、提(tí)高閥門的抗(kang)變形能力、減(jiǎn)輕🐕重量，需🎯采(cai)用全鍛焊式(shì)結構，典型結(jié)構見圖１（暫無(wú)😄，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(chéng)，改變了過去(qu)的鑄造、螺栓(shuān)連接結構，不(bú)會有閥體部(bù)分的外🐕漏；相(xiang)對于💁鑄件來(lai)看，鍛件的壁(bì)厚可以減薄(bao)，且強度高，省(sheng)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(jian)輕🏒四分之一(yi)的重量。

5.2密封(fēng)結構

　　 密封結(jie)構是球閥 密(mì)封性能的關(guan)鍵設計，提供(gong)一個好的密(mì)封結構，直接(jiē)影響球閥 的(de)使用壽命，根(gēn)據研究，我們(men)提供了下列(liè)幾種符合實(shí)際要🌂求的結(jie)構：

5.3 防靜電、防(fáng)火結構

　　标準(zhun)中要求該球(qiu)閥 必須具有(yǒu)防靜電、防火(huo)結構，閥門在(zai)球體、閥杆和(hé)閥體之間設(shè)♍置靜電結構(gou)，在密封圈設(shè)置防火結構(gòu)，當♻️發生火災(zāi)時，金屬密封(feng)圈🚶仍能達到(dao)密封，結構如(ru)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(dào)兩端的球閥(fa) 實行緊急切(qie)斷，一般要求(qiu)在15秒之内關(guān)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(qi)液聯動🈲的緊(jǐn)急切斷裝置(zhì)，該裝置直接(jie)利用管道輸(shū)送的介質，利(li)用介質的壓(yā)力，由感應裝(zhuāng)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(jí)切斷閥門的(de)目的。

5.5固定球(qiú)結構

　　 爲減少(shao)介質壓力對(duì)球體及閥杆(gan)造成的彎曲(qǔ)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(dà)球體的支撐(cheng)截面積，提高(gāo)球體的剛性(xìng)。結構📐設計見(jiàn)圖４（暫無，歡迎(yíng)提供）：

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