閥套式排污閥的結構特點及工作原理

閥套式排污閥（圖16-7）采用節流軸與閥座噴嘴、套墊窗口與閥座通道、閥芯底端與閥套窗口的多級節流技術，*打破了傳統的排污閥結構功能原理。具有密封零泄漏、耐沖刷、防堵塞密封面自清掃、節流降壓、滿足大顆粒雜質排放等優良性能，特別能滿足惡劣工況條件下的排污要求， 使用壽命比傳統排污閥高8?10倍。廣泛用于石油、 天然氣、化工、冶金等領域管道集輸軸裝置直接排污。

抗硫合金、陶瓷節流部件與特殊密封副結構產品可滿足高壓差、高含h2s、CO2、Cl-介質條件下耐沖刷、防腐蝕的使用要求。

①密封可靠軟硬雙重密封，保證氣、液介質 “零泄漏”。

②節流功能采用節流軸與閥座噴嘴、套墊窗口與閥座通道、閥芯底端與閥套窗口的多級節流結構設計，既能滿足排污流量的變化，又能滿足不同工況的需要，而且有效緩減了含濕氣和沙粒較重的介質對閥芯密封副的沖刷。

③緩壓空行程在節流軸和閥座噴嘴、套墊與閥座內腔、閥芯與閥套下端配合處分別設有一段等距同步緩壓空行程，使得閥芯離開閥座密封面有足夠的空間距離時，介質才開始節流、排放，降低了密封面受到的沖刷力，有效保證密封面。

④自清掃功能閥門關閉過程中，套墊與閥座通道的配合間隙阻止較大顆粒介質流向密封副，介質從套墊斜角處進入閥座通道，流阻系數增加，流速加快，閥座端面介質徑向力增加，實現閥座密封面的吹掃；閥芯底部凹槽處由于介質改變流向產生渦流，實現硬軟密封的自吹掃，從而避免了硬軟密封面黏附雜質，保證了閥門排污后的密封性能。

⑤排污功能排放時，閥門內部設置的緩壓空行程，避開了開啟時高壓差介質的直接沖刷，能有效保護密封面，延長了閥門使用壽命。閥門關閉過程 中，硬軟雙重密封面的自清掃，避免了硬軟雙重密封面黏附雜質，防止關閉后密封面被劃傷，保證密封可靠，滿足惡劣工況條件下排污使用要求。

⑥自動除渣功能閥芯兩道o形圈之間設有儲渣槽，當*道0形圈損壞，介質中雜質進入儲渣槽，實現自動除潼，使閥芯外圓及閥套內壁隨時保 證清潔，避免了第二道o形圈被劃傷，保證密封可靠。

⑦閥芯開設平衡孔使啟閉轉矩小，開啟輕便、靈活。

（2） 緩壓功能

閥套式排污閥設計有緩壓空行程，其目的是為避開全壓差開啟排污時介質對密封面的沖刷，改善了密封面的工作條件。旋塞閥通過旋轉旋塞通道與閥體通道形成角度來實現節流排污，節流通道面積就是排污通道面積，全壓差排污在密封面間不能形成緩壓區 域，其密封面工作條件得不到改善。

（3） 排污功能

閥套式排污閥具有自清掃功能，密封副表面不黏附雜質，滿足閥門排污后硬軟質密封副關閉零泄漏。旋塞閥密封通過旋塞外錐面與閥體內錐面貼合實現密封。密封副沒有自清掃功能，隨著閥門開啟次數的增多，密封表面劃傷的面積越來越大，直至不能密封。

（4） 截止功能

閥套式排污閥采用硬軟雙質密封，采用三級逐段節流結構密封面與節流面*分開，緩壓空間區域改善了密封面的工作條件，加之閥芯、閥座密封表面自清掃功能的實現，使排污閥在不同工況條件下保證零泄漏。如使用一定時間（三個月以上）軟密封墊有所 劃傷不能保證密封零泄漏時，更換軟密封墊后又完好如初，繼續滿足使用。旋塞閥在全壓差工況條件下節流、排污，密封面極易沖刷劃傷損壞，截止后很難保證密封面要求。若密封面劃傷則不能滿足現場使用要求，必須更換整臺閥門。

16.2.3工作原理

（1） 閥門開啟過程（排污過程）

①逆時針轉動手輪，閥桿帶動閥芯逐漸上移， 密封面脫開，閥芯上的導流座逐漸移出閥座內孔，形成窄縫間隙，介質通過閥座上的對稱節流孔進入閥座內部，少量介質可通過窄縫流出，逐漸降低系統壓力。

②繼續逆時針轉動手輪，閥芯向上運動，導流座上的節流孔移出閥座內腔，較多的介質通過導流座和閥套節流孔順利排出。

③繼續逆時針轉動手輪，閥芯向上移至全開位置，此時，介質壓力已經大大降低，大量雜質可直接從閥套節流孔處排出，并在倒置的密封座處形成渦流，不斷清潔密封面，防止雜質黏附在密封面上。

（2） 閥門關閉過程

①順時針轉動手輪，閥桿帶動閥芯下移，此時排污已結束，系統壓力較低，閥套上的節流孔面積逐漸減小，導向套靠近閥座，并改變介質流向，介質經節流后以一定速度流過密封部位，逐漸加強對密封面的清潔力度。

②繼續轉動手輪，閥芯上的導流座進入閥座內孔，形成窄縫節流，由于排污接近結束，介質中雜質已經較少，導向套和閥座間的窄縫阻止了殘存的微小雜質流入密封面，介質通過窄縫快速流出，*清掃密封面。

③繼續轉動手輪，閥芯與密封座接觸，實現密封。

16.2.4安裝、調試、操作維護保養及維修

①本閥可在室內外進行安裝，安裝時注意閥體上的介質流動方向，閥體上的介質流動箭頭標識應與管道介質流動方向一致。

②安裝位置應能保證閥門安裝、維修、檢查和操作手輪有足夠的空間。

③安裝調試時注意保護閥體端法蘭連接部位表面不要碰傷、劃傷，否則閥門不能滿足正常工作。

④排污閥調試時，首先應逆時針轉動手輪，使閥門達到zui大行程，然后，順時針旋轉手輪，使閥門達到zui小行程，感覺開啟是否輕便靈活，密封是否可靠。

⑤閥門在未開箱前不得露天堆放。

⑥閥門在使用過程中，應注意在注脂閥加密封脂。

16. 3.1操作方法

手動操作：關閉閥門時，一般手輪向順時針方向旋轉；開啟閥門時，一般手輪向逆時針方向旋轉。 操作注意事項如下：

①閥門操作時，應緩開緩關。

②開關閥門前應確定閥門的開關狀態后再操作。

③一般手輪直徑小于320mm的閥門，只允許一個人操作。

④操作閥門時嚴禁用力過猛，以免損壞手輪，擦傷閥桿和密封面，甚至壓壞密封面。

⑤閥門開啟10%?20%開度或閥門離全關位還有10%?20%位置時，應停留1?3min，讓氣流吹走雜質，然后到全開位或關位。

⑥閥門關到位后，不要回轉手輪。

⑦閥門在使用前應檢查連接螺栓有無松動，保證連接可靠，檢查密封性能是否良好。

⑧該閥門為常閉閥門，只在排污放空及其他相應工況條件下使用，介質為單向流動。

⑨閥門關閉到位時，嚴禁強力旋轉。

⑩防止介質壓力超過規定值，以保證管道設備的安全。

?當關閉閥門出現問題時，應當立即退出運行。 ?嚴禁閥門在承壓時敲擊閥門各部位或拆卸。

16.3.2檢查、維護和保養

（1） 閥門的長時間存放

閥門的存放周期應根據密封圈材料的保質期而定。如果該閥門的存放周期超過一個月，則應存放于室內，保持室內干燥通風。如果閥門必須存放于室外，則應將其支撐起來，不與地面進行接觸，并用防水罩加以保護。注意閥門外包裝是否嚴密，定期清除污垢，并在加工面涂防腐油，防止銹蝕。

安裝前應認真核對產品的各項性能是否符合要求并清潔內腔，檢查各零部件是否堅固與完好無損。

（2） 日常檢查

①應保持裸露在外的閥桿螺紋的清潔。

②檢查閥門的閥桿螺紋和閥桿螺母及傳動機構的潤滑情況，及時加注合格潤滑脂。

③檢查閥門填料壓蓋、閥蓋與閥體連接及閥門法蘭等處有無滲漏或生銹。

④檢查法蘭等連接處的螺栓是否松動。

⑤檢查閥門的填料壓蓋不宜壓得過緊，應以閥門開關（閥桿上下運動）靈活為準。

（3） 閥門的維護保養

閥門是壓力容器和操作機械的混合結構，對它的維護要求既要考慮閥門的偶然開啟與關閉，又要考慮閥門大部分時間是處于承壓不動的狀態。

節流截止放空閥和閥套式排污閥是一種既有運動件又有磨損件的特殊產品。為使閥門獲得滿意的使用性能，就應經常對部分部件的精加工表面進行維護保養。

①周期性維保閥門在開關50次左右時應加注一次密封脂，并定期在閥桿與螺套梯形螺紋處加注潤滑脂。

②承壓邊界其完整性主要是要求承壓部件完好無損，固定裝配連接處的承壓密封，以及在大多數情況下保證運動的閥桿和閥蓋之間有效的工作密封。 承壓邊界和固定裝配連接處應經常檢查并確認。

③拆卸拆卸檢查時，應注意閥體及閥座間的角密封、0形密封環是否損壞，如有損壞則需盡快更換。

④每季度對不常動作的閥門進行一次開關操作。

⑤拆卸檢查時，應注意閥體及閥座間的軟密封、 0形圈是否損壞，若有則須更換。

⑥閥門在使用中如出現內漏，可旋轉手輪連續啟閉幾次，讓介質吹掃閥芯閥座密封面，保證密封面清潔，再投入使用。

⑦吹掃后若仍存在內漏，則切斷氣源，松開拆卸上蓋的緊固螺母，整體將閥芯總成抽出，然后檢查閥芯閥座密封面是否有雜質黏附，閥座軟密封〇形圈是否損壞，如有則及時清潔或更換。

⑧檢修操作步驟：先拆掉閥門底蓋螺母，看有無雜質，排掉雜質后，再拆幵中法蘭螺母，用力取出閥芯、閥套并清洗干凈，檢查密封面有無損壞。若密封面損壞，必須更換密封面，同時檢查各密封圈是否損壞，更換好后，在閥套外壁和內壁抹上機油，放入閥套和閥芯，裝好閥門。

16.3.3常見問題及處理方法

常見問題及處理方法見表16-1。

參考文獻

[1]黃春芳.天然氣管道輸送技術.北京：中國石化出版社，2009.

[2] 中國石油管道蘭州輸氣分公司.天然氣長輸管 道調度手冊.蘭州：蘭州大學出版社，2005.

[3] 李蓮明等.天然氣幵發常用閥門手冊.北京： 石油工業出版社，2011.

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