溫差對燃氣管道閥門的影響

1. 關於PE閥門兩個問題

PE閥門使用介質：符合國家標準的天然氣、液化石油氣、人工煤氣、適用於城市燃氣地下中低壓管道施工。
摘要介紹了PE球閥的基本結構，分析了影響PE球閥的因素，提出了PE球閥的安裝和使用要求。
關鍵字 PE球閥 應力 泄漏
一、 前言
PE球閥與傳統金屬閥門相比，具有重量輕、耐腐蝕、免維護、啟閉力矩小、體積小、佔地少等特點，且因與PE管材材質匹配，故安裝方便，使用簡單，在城市燃氣管網中隨著PE燃氣管的廣泛使用而越來越普遍。但在實際使用中，由於對PE球閥的結構和特性沒有充分的了解，常常發現投入運行不久的PE燃氣管網中的球閥或因為內泄漏、或因為無法啟閉而報廢，影響了燃氣管網的正常運行，增加了燃氣企業的運營成本。本文簡單介紹了PE球閥的基本結構，分析了影響PE球閥的幾種因素，同時提出了安裝和使用PE球閥的方法。
二、 PE球閥的基本結構
PE球閥從結構上可以分為無放散型和放散型兩類，而放散型又分為單放散型和雙放散型，但它們關鍵的結構是相同的。
無放散功能的PE球閥的基本結構如圖所示。

PE球閥是由塑料配件組成的全封閉式結構，由接管座1，閥座2，閥殼體3，閥球4，閥桿5，扳手6，擋圈7，密封圈8組成。其中接管座1，閥座2，閥殼體3採用與管體相同的PE材料製成，閥球4，閥桿5，扳手6，擋圈7用比主體材料硬度、強度更高的其他塑料製成。通過閥座2，擋圈7來固定密封圈8，並構成閥座組合體，分布在閥球8的兩側，閥桿環形凹槽上的密封圈和扳手內腔上的密封圈保證了PE球閥在閥桿5、扳手6處的密封性，而閥殼體3、閥座2與接管座1又通過熱熔方式組合成一整體，保證了連接處的嚴密性，因此PE球閥在通常情況下不會產生外泄漏現象。
從結構上看，PE球閥屬於浮動球閥，閥球在外力的作用下，會作相對於閥體的位移，對閥座產生壓力作用，使閥座上的密封圈產生變形，閥座產生蠕變；而當閥殼體受到軸向拉力或壓力作用時，閥球基本上不受影響，而閥殼體帶動閥座產生拉伸或收縮變形；閥殼體內部受到細小硬物影響時，有可能劃傷閥球表面或損壞密封圈。
三、 影響PE球閥性能的因素
1、 內部壓力對球閥的影響
PE球閥在全開的情況下，基本上不受內力的影響。但在球閥關閉的情況下，閥球受到軸向力的作用時，會沿閥體作軸向相對移動，對密封圈和閥座單向擠壓，影響密封圈彈性，並使閥座上的擋圈產生蠕變，力越大，閥球位移越大，擋圈的蠕變數也越大，閥球開啟力矩也越大。而當閥球受力減小時，閥球位移量減少，而擋圈上產生的變形量仍保持在大壓力下產生的位置。此時，閥球與密封圈接觸不嚴或產生間隙，造成低壓內漏。
根據聚乙烯燃氣管道技術規程的規定，管網的耐壓試驗時的壓力為設計壓力的1.5倍，且不小於0.4MPa。密封性試驗壓力為設計壓力的1.15倍。但城市燃氣管網中的實際運行壓力遠小於上述規定的壓力。因此在進行管網的耐壓試驗和密封性試驗時，必須開啟試驗段范圍內的所有PE球閥，末端用盲板封堵。切忌在PE球閥開啟不到位，或用PE球閥代替盲板封堵的情況下進行試驗，否則PE球閥產生低壓內漏的可能性會很大。
2、 外部應力對球閥的影響
PE球閥所受外部應力分為拉伸應力和壓縮應力，對閥球無直接影響，對其他部件有影響。
當PE球閥受到拉伸應力作用時，閥體會產生拉伸變形，閥座和閥球的距離增加，導致閥球與密封圈接觸松動，密封性能下降，從而導致球閥的內泄漏。當PE球閥受到壓縮應力作用時，閥殼體會產生壓縮變形。閥座與閥球的距離變小，密封圈會與閥球過度擠壓而變形，此時球閥的啟閉力矩急劇增加，當超過允許限度時，就會無法啟閉球閥，造成閥桿或扳手的損壞。
PE管材採用擠出拉伸加工而成，在成型工程中，PE大分子鏈通過拉伸而取向，在軸向上的拉伸強度和壓縮程度大為增加，而PE球閥中各部件通過注塑成型，大分子鏈成無序狀態排列，因此PE球閥的抗拉強度和抗壓強度低於管材的強度，當管網中產生拉伸壓力和壓縮應力時，PE球閥所受到的影響遠遠大於PE管材所受到的影響。
在PE燃氣管網中，PE球閥受到兩類應力作用，一是因土壤地基不均勻引起局部管線下沉，從而對閥門產生拉伸作用，另一是管線安裝與使用過程中的溫度不同，導致管線產生溫差應力，從而對閥體產生拉伸或者壓縮，拉伸可能導致球閥的內泄漏，壓縮可能導致球閥的啟閉力矩增加，影響正常操作。
3、 固體顆粒的影響
管線中存在固體顆粒時，運行過程中，固體顆粒可能會粘附在閥內腔、閥球
表面或密封圈上，操作時可能卡住閥球，使閥球無法轉動，或者劃傷閥球表面，損壞密封圈，造成閥球與密封圈的密封性能減小或無法密封，從而造成球閥的內泄漏。
四、 對策
影響PE球閥性能的因素常常產生在安裝和使用的過程中。只要正確掌握PE球閥的安裝和使用方法，就能減少PE球閥產生故障的可能性。其安裝與使用過程中應注意以下幾點：
1、安裝前不必進行氣密性試驗。按照國際標准ISO10933和歐洲標准EN1555-4要求，每隻PE球閥都要求進行三個項目的出廠檢驗，即外觀檢驗、扭矩檢驗、密封性檢驗，合格後才能出廠。由於PE球閥的特殊性，除外觀檢驗外，扭矩檢驗和密封性檢驗一般燃氣用戶不具備檢驗條件，特別是密封性檢驗，決不能用夾緊金屬閥門的方法夾緊PE閥門，更不能用千斤頂來頂緊閥門的接管座進行檢驗，這樣會使閥體產生應力變形而損壞，燃氣企業通常只憑產品的合格證作為產品是否合格的依據。
2、閥門安裝前應在現場陰涼處放置一段時間，使閥門溫度與管材溫度基本一致。閥門與管材應避免在陽光下暴曬，盡量使安裝與使用時的溫度相差不大，以減少溫差應力對閥門的影響。
3、閥門拆除包裝時，保持焊接區域的干凈，管線應吹掃干凈。在完全開啟閥門的情況下，與管線進行焊接。閥門底部土壤應予夯實，且與管線的中軸線一致，閥門桿軸線垂直於地面。同時將閥門四周的回填土夯實，避免閥門的晃動或移動。
4、閥門前後管線的土壤應盡量平整，閥門前後管線的直管段盡量短，必要時可以人為增設彎頭來縮短直管段的長度，避免因管線地基不勻而導致管線下沉，直接對閥門產生拉伸作用，造成閥門的密封性能下降。
5、閥門安裝完畢後，應全開全關閥門數次，使閥球轉動靈活， 並使閥門處於全開狀態，扳手上加防護套管，及時砌築閥門井，避免泥土、石塊落入套管內，影響套桿與扳手的接觸，造成閥門啟閉困難或無法啟閉。
6、管線進行耐壓試驗和氣密性試驗時，閥門應處於全開狀態，禁止閥門關閉或開啟不到位，不能用閥門代替盲板封堵，否則會造成閥門內漏。
7、已運行管線需延長或接旁通管線時，應先盡量降低管線的壓力，然後關閉閥門。安裝完畢後，先開啟閥門，然後再增加管線的壓力。
8、管線上的閥門，每6個月左右應進行啟閉操作，每次啟閉數個來回，確保閥門啟閉正常。在開關過程中，應逐漸加力至主閥門全開或全閉。切忌一下用力過猛而造成扳手打滑或扭斷閥桿。因為閥球在長期靜止狀態下產生靜止慣性，剛開啟時，轉動力矩較大。啟閉數次後，就會正常。
總之，影響PE球閥性能的因素是多方面的，但只要掌握了它的結構和基本特性，並在安裝和使用過程中採取必要的應對措施，PE球閥在燃氣管道中的使用壽命還是能夠得到保證的。

2. 零下多少度天然氣閥門會凍

零下30度天然氣口會結復冰制。

如若天然氣被凍，用戶可以使用溫水澆在被凍的管道處，可以使管道解凍。不能直接用開水，由於熱脹冷縮的原理，會造成管道的凍裂。可以使用稻草包紮住管道，可以確保天然氣管道保溫，不會使管道凍住，用戶還可以使用皮質布料保住管道，可以確保天然氣管道保溫，不會使管道凍住。

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注意事項：

天然氣閥門必須要每天關閉，這關繫到人身財產安全。因為燃氣不關閉的，很容易造成燃氣泄漏，一旦泄漏後果不堪設想。另外燃氣閥門如果不關閉的，時間久了就會出現軟管老化、管體變脆等現象，這都是引發事故發生的因素。

使用天然氣的過程中，要注意定期更換膠管，一般來說天然氣膠管使用最多不能超過2年，若是在使用過程中，有發現老化、龜裂、發黃等現象的話，則必須馬上停止使用，更換新的膠管。

在使用天然氣的過程中，一定要檢查一下膠管兩端的管卡是否有擰緊。膠管一端是接在灶具上，一端是接在管道上的，因此兩端都必須要擰緊，否則在使用過程中，很容易發生意外事故。

3. 溫差大的水並在一起會對管道產生什麼影響

看管路材質，如果是pvr管路，這種管路分分鍾報廢，如果是不銹鋼高溫金屬管，熔點在800度左右的管子，基本就不會有太大的問題，就算經過鍋爐加熱，水溫能上 250度，也不會對管路產生太大影響，我能想到的溫差大的影響就是熱脹冷縮引起管路相對部位增壓，管路的密封件相對磨損較快。

4. -10攝氏度下，熱水和蒸汽驟然進入低溫管道，會造成什麼損害會有什麼影響

會產生的危害：1、管道溫差瞬間增大，局部膨脹，會造成管道變形、開裂等後果；
2、蒸汽剛進入管道的流速大，夾帶的熱水會形成水塞，被高速蒸汽推動在管道內高速推進，在彎頭、縮口、閥門等處，由於水的慣性大，形成液擊，管道震動劇烈，形成大的噪音，嚴重時會造成管道、設備的損毀。