淺談PE燃?xì)夤艿乐蠵E球閥的應(yīng)用

2013-11-26 沈桂蘭運城市經(jīng)緯燃?xì)庥邢薰?

　　聚乙烯(PE)球閥由于具有良好的物理性能，耐腐蝕性，使用壽命長，價格便宜等特點，已成為輸送管網(wǎng)不可缺少的管道控制元件。本文對幾種常見的PE球閥結(jié)構(gòu)做了說明，列出PE球閥的7大性能特點，并對選擇PE球閥時應(yīng)注意事項、PE球閥的檢驗項目以及PE球閥安裝使用的要點等內(nèi)容作了重點說明。最后，結(jié)合實際應(yīng)用情況，證明了PE球閥具有優(yōu)良的性能，值得推廣普及和廣泛應(yīng)用。

1、聚乙烯球閥簡介

　　聚乙烯(polyethylene)，簡稱PE，是人類發(fā)明石油化工產(chǎn)品以來應(yīng)用最廣泛的塑料之一，自20世紀(jì)80年代以來，因具有良好的物理性能，耐腐蝕性，使用壽命長，價格便宜且安裝維護方便等優(yōu)點而逐漸被人們所關(guān)注，隨著人們對PE材料的不斷研究發(fā)展，出現(xiàn)了PE80、PE100等適用于管道輸送燃?xì)獾腜E材料。

　　而隨著PE管道在各地燃?xì)廨斔凸芫W(wǎng)中的大量使用，作為其同壽命、同性能，焊接簡單、密封性能好、使用方便的聚乙烯(PE)球閥，已作為不可缺少的管道控制元件得到越來越多的使用和重視。

　　在世界上，美國思凡絡(luò)斯措姆公司首先研制生產(chǎn)了PE球閥，并大量應(yīng)用于PE燃?xì)夤苈废到y(tǒng)，目前生產(chǎn)PE球閥的國家有美國、法國、德國、日本、韓國等。20世紀(jì)90年代中期隨著PE燃?xì)夤艿涝谖覈耐茝V應(yīng)用，人們逐漸認(rèn)識到PE球閥在性能/價格方面的優(yōu)越性，并逐漸開始使用 PE球閥代替金屬球閥。90年代末期我國開始研制、生產(chǎn)中國自己的PE球閥，至今已能生產(chǎn)32～315mm的標(biāo)準(zhǔn)閥門和單/雙放散閥門，形成了一定的批量并廣泛應(yīng)用于我國PE燃?xì)夤芫W(wǎng)中。

　　本文結(jié)合山西省運城市經(jīng)緯燃?xì)庥邢薰救細(xì)夥笤O(shè)的實際情況，對PE球閥及其使用注意事項做一簡要的分析和說明。

2、PE球閥的基本結(jié)構(gòu)

　　PE球閥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，但它們的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是相同的。也可以分為小型聚乙烯閥門(SD63以下) 和大型聚乙烯閥門(SD63以上，含SD63)。小型聚乙烯閥門一般不設(shè)放散口，大型聚乙烯閥門可根據(jù)需要采用不設(shè)，設(shè)1個或2個放散口。

　　PE球閥從結(jié)構(gòu)形式上分為通徑和縮徑兩種。通徑球閥的通孔內(nèi)徑與相應(yīng)管材的內(nèi)徑大小一致，而縮徑球閥通孔內(nèi)徑比相應(yīng)管材的內(nèi)徑要小(見表1)。因此從輸氣量上縮徑球閥較通徑球閥要小，但體積較小，重量輕，價格也相對較低。

表1 兩種不同結(jié)構(gòu)的PE球閥的比較

　　從結(jié)構(gòu)上看，PE球閥屬于浮動球閥，閥球在外力的作用下，會作相對于閥體的位移，對閥座產(chǎn)生壓力作用，使閥座上的密封圈產(chǎn)生變形，閥座產(chǎn)生蠕變;而當(dāng)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(chǎn)生拉伸或收縮變形;閥殼體內(nèi)部受到細(xì)小硬物影響時，有可能劃傷閥球表面或損壞密封圈

3、PE球閥的性能特點

　　PE燃?xì)馇蜷y對管網(wǎng)供氣的穩(wěn)定性、安全性及壽命起著重要的作用，與傳統(tǒng)金屬球閥相比，在結(jié)構(gòu)上、連接方法上及操作使用方面均有其特殊性，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　(1)無外漏。PE 閥門閥體和端管的連接部位主要采用熔接(熱熔連接或電熔連接)，因此整個閥門殼體的熔接、寬連接強度高，密封性能優(yōu)良。與橡膠圈類接頭或其他機械接頭相比，不存在因接頭扭曲造成外部泄露的危險;PE球閥與管道直接焊接形成不可拆卸整體，無漏點，不存在因接頭扭曲造成外部泄露的危險。

　　(2)耐腐蝕。聚乙烯為惰性材料，除少數(shù)強氧化劑外，可耐多種化學(xué)介質(zhì)的侵蝕。耐土壤腐蝕性非常好，無電化學(xué)腐蝕，不需要防腐層。

　　(3)免維護和修理。PE管壁光滑，不結(jié)垢，具有超低摩擦阻力，為環(huán)保型產(chǎn)品。

　　(4)可直埋。使用專門設(shè)計的聯(lián)接套筒及與之配套的閥筒、井蓋結(jié)構(gòu);標(biāo)準(zhǔn)閥無需建造閥門井，可直埋;放散型閥門只需建淺井。

　　(5)施工方便。PE球閥的外殼材料本身就是PE，因此，與PE管道系統(tǒng)連接極其方便，熱熔對接或電熔連接均可;PE閥門與金屬閥門相比質(zhì)量輕，便于安裝，開閉容易，操作力矩小;閥門為全通徑，壓力損失小。

　　(6)高韌性。聚乙烯是一種高韌性的材料，其斷裂伸長率一般超過500%，對管基不均勻沉降的適應(yīng)能力非常強，也是一種抗震性能優(yōu)良的管道。

　　(7)使用壽命長。聚乙烯材料可使用50年以上，這是國外根據(jù)聚乙烯管材環(huán)向抗拉強度的長期靜水壓設(shè)計基礎(chǔ)值(HDB)確定的，已被國際標(biāo)準(zhǔn)確認(rèn)。

4、PE球閥的選擇標(biāo)準(zhǔn)及注意事項

　　閥門的設(shè)置，主要用作管道檢修，維護和預(yù)留管口，特別是在管道出現(xiàn)故障、事故，需要臨時斷氣的時候，閥門的作用尤為重要。作為管道的控制元件，除了必須具有與PE管道相同的耐壓性外，閥門的功能主要體現(xiàn)在密封和扭矩兩項：閥門在關(guān)閉時，必須有良好的密封性能;而在啟閉閥門時，則需要閥門具有相對較小的扭矩，即較小的開啟力而便于操作。所以綜合以上所述，優(yōu)良、適當(dāng)?shù)拈y門的選擇對于使用中的方便操作及燃?xì)夤こ痰陌踩\行來說都是至關(guān)重要的。因而，在選擇PE球閥時，應(yīng)著重考察以下幾點：

　　(1)產(chǎn)品執(zhí)行質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是識別產(chǎn)品是否合格的唯一依據(jù)，ISO10933是國際標(biāo)準(zhǔn)，EN1555-4是歐洲標(biāo)準(zhǔn)。我國標(biāo)準(zhǔn)GB15558.3-2008《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁?PE)管道系統(tǒng)-第3部分：閥門》，制定原則是依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO10933和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1555- 4為基礎(chǔ)，依照符合中國實際情況而修改完成。主要是通過一系列嚴(yán)格的檢測要求，而設(shè)定了諸多的針對性的條件來檢驗球閥的密封性和啟閉扭矩是否達到標(biāo)準(zhǔn)要求，而這些都是強制性的要求。

　　(2)產(chǎn)品使用的主要原材料是否合格。聚乙烯是一種熱塑性的工程材料，具有一定的強度、剛度、韌性、抗沖擊性、耐腐蝕性和耐磨性。通過控制聚合工藝和在聚合時加入一定量的共聚單性，可以調(diào)整或改善聚乙烯材料的性能。因此，聚合工藝的先進與否直接導(dǎo)致材料性能的差異。為了管網(wǎng)系統(tǒng)長期安全運行，燃?xì)夤懿摹⒐芗伴y門必須使用根據(jù)材料類型分級的管材專用料(PE80、PE100)和混配料，不能使用色母。

　　(3)生產(chǎn)過程中以及對最終產(chǎn)品的檢測能力是否具備。

　　(4)企業(yè)的資信情況、國家規(guī)定的生產(chǎn)資質(zhì)是否具備，企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平和質(zhì)保體系是否通過ISO9001：2000版認(rèn)證及企業(yè)的銷售服務(wù)承諾是否切實實施等。

5、PE球閥的檢驗

　　按照國標(biāo)GB15558.3-2008的要求，每只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、密封性能檢驗，合格后才能出廠。

　　由于PE球閥檢驗的特殊性，除外觀檢驗外，扭矩檢驗和密封性能檢驗項目一般燃?xì)庥脩舨痪邆錂z驗條件，特別是帶壓密封性能檢驗，決不能用夾緊金屬閥門，更不能用千斤頂來頂緊PE閥門，這樣會使閥體產(chǎn)生應(yīng)力變形而損害，燃?xì)馄髽I(yè)通�？蓱{產(chǎn)品的合格證作為產(chǎn)品是否合格的依據(jù)。