天然气球阀的维护保养与典型故障处理

近年来，天然气管道事业发展迅猛，球阀凭借自身性能优点成为其中一项不可或缺的设备。然而，当其发生故障后，不仅对日常生产带来不便，也会造成经济损失，甚至影响管网的平稳运行。

文：刘朋绍、迟百川、田文韬、余睿宏

为此，本文在介绍管道球阀基本结构与工作原理的基础上，总结了其日常维护保养的内容及注意事项，最后对管道球阀使用过程中出现的三类典型故障进行详细的分析处理。

1.基本结构及原理

一般天然气管道用的球阀主要由阀体、球体、上腔体、下腔体、阀座、阀杆、密封装置、传动装置构成。常用的球阀可分为浮动球球阀和固定球球阀两大类，相比而言，密封性能更好、使用寿命更长的固定球球阀在管路系统中的应用最为普遍。

球阀的启闭件是带有圆形通道的球体，绕垂直于通道的轴线旋转来达到启闭通道的目的。球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。当球阀旋转90度时， 如果进、出口处全部呈现球面，则阀门关闭，截断介质的流动；反之，如果进、出口处全部呈现球口，则阀门开启。值得注意的是，球阀只能全开或全关操作，不允许截流，以防止对球体的边缘造成冲蚀和破坏，影响其正常的使用。

2.管道球阀的维护保养

对运行的管道球阀定期进行维护保养至关重要，不但能减少施工和管理的支出，也确保了管网安全平稳运行。一般情况下，管道球阀应每半年维保一次，但也可以根据管道介质的实际情况和阀门的实际使用情况来确定其维保的周期和频率，但指导原则是一年至少一次。其维保主要内容如下：

(1)定期检查管道球阀的密封性，通过排污嘴来检查，如有内漏，需及时进行处理；

(2)每年应对管道球阀开关一次，以检查球阀操作的灵活性，同时注入适量的润滑脂，防止球体和阀座胶合或球体干磨；

(3)入冬前需排除阀腔内和执行机构内的水，防止气温低导致水冻结，影响阀门的正常使用；

(4)齿轮传动机构内的润滑脂每年至少需要更换一次；

(5)定期检查阀径密封，一旦出现外漏现象，要及时上报并进行处理；

(6)清除表面的锈蚀和污物，定期对外部进行维护；

(7)注入密封脂时，每次的注入量大概为密封系统容积的1/8，避免管道内的杂质进入阀座后腔。

3.常见故障及处理方法

管道球阀在使用的过程中，常见的主要故障可归纳为三大类：球阀内漏、球阀外漏和阀门难于操作。

(1) 球阀内漏

球阀在设计、运输、安装、使用的过程中， 可能会造成阀门的内漏。内漏是指球阀阀座磨损或密封不到位导致关闭不严，可将阀门转动到全开或全关的位置，通过检查阀体排污嘴有无气体泄漏来进行判定。如果可将气体排放干净，则证明密封性良好，反之则可认为球阀内漏。如出现内漏情况，需进行上报，同时采取相应的处理措施。

在操作的过程中，我们还需要注意以下六个方面：

①处理阀门内漏以活动、清洗为主，注密封脂密封为辅；

②最好在全关的状态下对阀门的内漏现象进行检查处理；

③尽可能让阀门全开或全关活动，如不能，应尽可能大范围地活动；

④尽量使用手动注脂枪注入清洗液和密封脂， 并且，注入的过程必须缓慢；

⑤在注入清洗液和密封脂时， 注入压力不能超过规定值；

⑥阀门每年最少做一次全面保养工作。

(2) 球阀外漏

球阀外漏是指密封不严或者填料松动引起的介质外流。外漏的主要部位为法兰、阀颈、排污嘴、阀体、注脂嘴，其处理方式分别如下：

①法兰漏气：紧固法兰连接螺丝，若仍外漏，可能为法兰垫片变形或损坏，应对垫片进行维护保养或更换新的垫片；

②阀径漏气：可能是阀杆与阀体的密封圈损坏，应拆卸阀杆检查密封圈，并进行更换；

③排污嘴漏气：可能是排污嘴内小球体损坏，或是排污口处与小球体密封处密封圈损坏，应更换小球体和密封圈，或者更换新的排污嘴；

④阀体漏气：可能是阀门腔体内气体通过丝堵或安全泄放阀漏出。若是丝堵漏气，应排空阀内气体，对丝堵进行紧固或拆卸，保养后重新回装；若是安全泄放阀漏气，应检查管道压力是否超出工作压力，若未超出，拆卸安全泄放阀，检查弹簧等部件，需要时进行更换；

⑤注脂嘴漏气：可能是注脂嘴内弹簧断裂或失效，也可能是注脂过程中造成杂质进入注脂嘴，使弹簧不能回坐密封，或是密封小球损坏， 应拆卸注脂嘴进行清洁维护保养，更换损坏部件。

(3) 阀门难于操作

在实际应用中，阀门会出现开关困难，导致这种现象主要有以下几种情况：

①球阀长时间不进行保养和活动，阀座可能会与球抱死，导致阀门开关困难；

②阀门中如果存在水，在温度较低的情况下结冰，造成阀门开、关不动；

③处理阀杆泄漏时， 压紧螺丝上的太紧造成开关困难，压紧螺丝不应过松或过紧；

④执行机构故障，可能是齿轮箱齿轮咬死，也可能是执行机构中阀杆的轴承损坏，导致操作困难，拆卸执行机构阀杆进行维护保养，更换损坏轴承；

⑤气液联动球阀无法手动液压开阀操作，可能是由于执行机构摆缸密封损坏，导致油缸内窜油，若必须要进行开阀操作，可在开阀过程中将液压油从关阀的油缸中放出，倒入开阀油缸内，连续操作，直至阀开。关阀与之相反。

        为了降低运行成本，延长球阀的使用寿命，及时发现潜在的危险隐患，确保管网安全平稳运行，就需要加强管理工作，制定周期性的维护和检修计划，发现问题，及时汇报， 及时处理，避免造成流体泄漏或者管道堵塞的现象。