淺談管線球閥技術性能要求

用管線輸送液體或氣體在近年來獲得了迅速的發展。長輸管線(長距離輸送管道)上使用的閥門被稱為管線閥門。管線閥門(球閥、閘閥、止回閥和旋塞閥等)是一種滿足管道運輸的特殊要求并具備特殊功能的專用閥門。對于管線球閥其技術標準是美國石油協會頒發的API6D和國際標準ISO 14313-1999。這種球閥全通徑、低流阻，作為長輸管線用閥已得到快速的發展。

長輸管線的實際工況環境惡劣，其安裝從北極圈到赤道，從高山到海底，從高原到沙漠，其間穿過地震帶、沼澤地、凍土層、江河、湖泊和山坡，有的架設，有的直埋地下，在野外操作，維修困難，要求30年使用壽命。長輸管線一般輸送的介質為原油和天然氣，雖經處理但介質含有硫化物、雜質及異物，且要求零級密封。因此，對管線球閥提出了嚴格的技術要求。

(1)強度和韌性閥門除了承受內部介質壓力之外，尚需承受由于環境溫度變化而引起的軸向拉力和壓力。考慮滑坡，地面沉降，洪水而引起的外部載荷，在寒帶及冰凍地區尚需考慮材料低溫沖擊韌性，防止低溫脆性斷裂。對于全焊接閥體球閥，焊縫及熱影響區，需要按照斷裂力學理論，考慮其斷裂韌性。

(2)零級密封閥門要求零級密封，以確保對下游端管線的有效截斷。考慮介質中金屬顆粒對零級密封的影響，金屬對金屬密封作為初級密封，PTFE/橡膠對金屬作為次級密封，以及一旦密封失效時應采取緊急密封措施。

(3)失火安全和防靜電管線球閥設計需考慮失火安全。一旦失火，閥門的外漏和內漏不能超過API607規定的泄漏標準。球體被非金屬材料夾持，可能產生靜電，必須與閥體導通，在24V DC下，電阻值10Ω。

(4)DBB功能在閥腔排泄時，上游端閥座和下游端閥座應同時自動切斷，以確保排放時的安全。

(5)防止閥腔壓力的夾持無論閥門處于開啟或關閉位置，均應防止介質在閥腔中被夾持。如果介質可能夾持。則對于氣體介質或液體介質均要確保自動泄放閥腔內的壓力，閥腔壓力泄放的最大值不超過閥壓力額定值的1.33倍，外部壓力泄放閥的口徑為DN15或更大。

(6)排泄閥腔的介質可以排泄，并通過排泄孔對閥門進行在線密封檢測。

(7)位置指示無論手動或動力驅動，應有明顯的閥位指示，表明閥門處于開啟位置或關閉位置。

(8)傳動鏈傳動鏈的設計扭矩至少應為球閥最大扭矩的2倍。

(9)硫化工況承壓部件及螺栓材料應具有抗應力裂化的能力，符合NACE MR0175要求。

(10)緊急切斷長距離管道輸送系統采用衛星監控系統，當管線壓降速率或持續時間達到某一設定值，閥門應緊急切斷。

(11)防腐蝕采用全焊閥體結構，管道陰極接地和外表面防腐，防止地下水的電位腐蝕和應力腐蝕。