燃气管道用聚乙烯球阀

1、概述

　　在城市地下燃气管网系统中, 聚乙烯(PE)管道得到越来越多地应用。作为其同寿命、同性能, 焊接简单、密封性能好、使用方便的聚乙烯球阀已作为不可缺少的管道控制元件得到越来越多的使用和重视。

2、材料选择

　　聚乙烯是一种热塑性的塑料工程材料, 具有一定的强度、刚度、韧性、抗冲击性、耐腐蚀性和耐磨性。通过控制聚合工艺和在聚合时加入一定量的共聚单体, 可以调整或改善聚乙烯材料的性能(表1) 。因此聚合工艺的先进与否直接导致材料性能的差异。为了管网系统长期安全运行, 燃气管材、管件及阀门必须使用根据材料类型分级的管材专用料(PE80、PE100)和混配料, 不能使用色母。材料颜色一般为黑色和黄色。

表1　材料基本性能

3、类型结构

　　聚乙烯燃气用阀门一般为球阀(图1), 分为小型聚乙烯阀门( SD 63 以下) 和大型聚乙烯阀门(SD63以上, 含SD 63) 。小型聚乙烯阀门一般不设放散口, 大型聚乙烯阀门可根据需要采用不设、设1个或设2个放散口。

1.端管　2.阀座(丁腈橡胶- NBR) 　3.支撑环(聚丙烯- PP)　4.操作杆(丁腈橡胶) 　5.密封圈(缩醛- ACETAL ) 　6.扳手帽(聚丙烯、MC 铸型尼龙) 　7.球体(聚丙烯、MC 铸型尼龙)　8.中阀体

图1　聚乙烯球阀

4、性能特点

　　(1) 耐腐蚀。聚乙烯为惰性材料, 除少数强氧化剂外, 可耐多种化学介质的侵蚀。无电化学腐蚀,不需要防腐层。

　　(2) 无外漏。聚乙烯阀门阀体和端管的连接部位主要采用熔接连接(热熔连接或电熔连接) , 熔接宽, 密封性能优良。与橡胶圈类接头或其他机械接头相比, 不存在因接头扭曲造成外部泄漏的危险。

　　(3) 高韧性。聚乙烯是一种高韧性的材料, 其断裂伸长率一般超过500% , 对管基不均匀沉降的适应能力非常强。也是一种抗震性能优良的管道。

　　(4) 使用寿命长。聚乙烯材料可使用50 年以上, 这是国外根据聚乙烯管材环向抗拉强度的长期静水压设计基础值(HDB)确定的, 已被国际标准确认。

　　(5) 施工方便。聚乙烯阀门与金属阀门相比质量轻, 便于安装。开闭容易, 操作力矩小。阀门为全通径, 压力损失小。

5、应用

　　高、中压聚乙烯管道主管上应设置分段聚乙烯阀门, 并应在阀门两侧设置放散管。高、中压聚乙烯燃气管支管起点处也应设置聚乙烯阀门, 可单侧设置放散管。聚乙烯球阀主要为埋地中密度聚乙烯管线配套, 输送及截断各种燃气介质流。该阀可直埋于地下, 只需安装很简单的护套、启闭座配件,就可使用专用扳手在地面上执行启闭操作, 聚乙烯球阀适用的介质为符合国家标准的净化天燃气、液化石油气和人工煤气等。

6、结语

　　聚乙烯球阀开启和关闭的力矩小, 阀门无腐蚀,不需维护和维修, 使用寿命50年, 提高了聚乙烯管网系统的完整性。整体式的阀体, 免除了泄漏的可能, 聚乙烯球阀与聚乙烯管道连接时, 无需设置阀门井, 直埋施工, 阀体端管可使用对接焊或电熔焊方法连接, 阀门的开、关在地面操作, 比传统的金属球阀综合经济效益高约2倍。聚乙烯管具有优良的性能, 随着聚乙烯材料的进一步研究与发展, 聚乙烯管和阀门会有更好的应用。