阀套式排污阀的结构特点及工作原理

阀套式排污阀（图16-7）采用节流轴与阀座喷嘴、套垫窗口与阀座通道、阀芯底端与阀套窗口的多级节流技术，*打破了传统的排污阀结构功能原理。具有密封零泄漏、耐冲刷、防堵塞密封面自清扫、节流降压、满足大颗粒杂质排放等优良性能，特别能满足恶劣工况条件下的排污要求， 使用寿命比传统排污阀高8〜10倍。广泛用于石油、 天然气、化工、冶金等领域管道集输轴装置直接排污。

抗硫合金、陶瓷节流部件与特殊密封副结构产品可满足高压差、高含h2s、CO2、Cl-介质条件下耐冲刷、防腐蚀的使用要求。

①密封可靠软硬双重密封，保证气、液介质 “零泄漏”。

②节流功能采用节流轴与阀座喷嘴、套垫窗口与阀座通道、阀芯底端与阀套窗口的多级节流结构设计，既能满足排污流量的变化，又能满足不同工况的需要，而且有效缓减了含湿气和沙粒较重的介质对阀芯密封副的冲刷。

③缓压空行程在节流轴和阀座喷嘴、套垫与阀座内腔、阀芯与阀套下端配合处分别设有一段等距同步缓压空行程，使得阀芯离开阀座密封面有足够的空间距离时，介质才开始节流、排放，降低了密封面受到的冲刷力，有效保证密封面。

④自清扫功能阀门关闭过程中，套垫与阀座通道的配合间隙阻止较大颗粒介质流向密封副，介质从套垫斜角处进入阀座通道，流阻系数增加，流速加快，阀座端面介质径向力增加，实现阀座密封面的吹扫；阀芯底部凹槽处由于介质改变流向产生涡流，实现硬软密封的自吹扫，从而避免了硬软密封面黏附杂质，保证了阀门排污后的密封性能。

⑤排污功能排放时，阀门内部设置的缓压空行程，避开了开启时高压差介质的直接冲刷，能有效保护密封面，延长了阀门使用寿命。阀门关闭过程 中，硬软双重密封面的自清扫，避免了硬软双重密封面黏附杂质，防止关闭后密封面被划伤，保证密封可靠，满足恶劣工况条件下排污使用要求。

⑥自动除渣功能阀芯两道o形圈之间设有储渣槽，当*道0形圈损坏，介质中杂质进入储渣槽，实现自动除潼，使阀芯外圆及阀套内壁随时保 证清洁，避免了第二道o形圈被划伤，保证密封可靠。

⑦阀芯开设平衡孔使启闭转矩小，开启轻便、灵活。

（2） 缓压功能

阀套式排污阀设计有缓压空行程，其目的是为避开全压差开启排污时介质对密封面的冲刷，改善了密封面的工作条件。旋塞阀通过旋转旋塞通道与阀体通道形成角度来实现节流排污，节流通道面积就是排污通道面积，全压差排污在密封面间不能形成缓压区 域，其密封面工作条件得不到改善。

（3） 排污功能

阀套式排污阀具有自清扫功能，密封副表面不黏附杂质，满足阀门排污后硬软质密封副关闭零泄漏。旋塞阀密封通过旋塞外锥面与阀体内锥面贴合实现密封。密封副没有自清扫功能，随着阀门开启次数的增多，密封表面划伤的面积越来越大，直至不能密封。

（4） 截止功能

阀套式排污阀采用硬软双质密封，采用三级逐段节流结构密封面与节流面*分开，缓压空间区域改善了密封面的工作条件，加之阀芯、阀座密封表面自清扫功能的实现，使排污阀在不同工况条件下保证零泄漏。如使用一定时间（三个月以上）软密封垫有所 划伤不能保证密封零泄漏时，更换软密封垫后又完好如初，继续满足使用。旋塞阀在全压差工况条件下节流、排污，密封面极易冲刷划伤损坏，截止后很难保证密封面要求。若密封面划伤则不能满足现场使用要求，必须更换整台阀门。

16.2.3工作原理

（1） 阀门开启过程（排污过程）

①逆时针转动手轮，阀杆带动阀芯逐渐上移， 密封面脱开，阀芯上的导流座逐渐移出阀座内孔，形成窄缝间隙，介质通过阀座上的对称节流孔进入阀座内部，少量介质可通过窄缝流出，逐渐降低系统压力。

②继续逆时针转动手轮，阀芯向上运动，导流座上的节流孔移出阀座内腔，较多的介质通过导流座和阀套节流孔顺利排出。

③继续逆时针转动手轮，阀芯向上移至全开位置，此时，介质压力已经大大降低，大量杂质可直接从阀套节流孔处排出，并在倒置的密封座处形成涡流，不断清洁密封面，防止杂质黏附在密封面上。

（2） 阀门关闭过程

①顺时针转动手轮，阀杆带动阀芯下移，此时排污已结束，系统压力较低，阀套上的节流孔面积逐渐减小，导向套靠近阀座，并改变介质流向，介质经节流后以一定速度流过密封部位，逐渐加强对密封面的清洁力度。

②继续转动手轮，阀芯上的导流座进入阀座内孔，形成窄缝节流，由于排污接近结束，介质中杂质已经较少，导向套和阀座间的窄缝阻止了残存的微小杂质流入密封面，介质通过窄缝快速流出，*清扫密封面。

③继续转动手轮，阀芯与密封座接触，实现密封。

16.2.4安装、调试、操作维护保养及维修

①本阀可在室内外进行安装，安装时注意阀体上的介质流动方向，阀体上的介质流动箭头标识应与管道介质流动方向一致。

②安装位置应能保证阀门安装、维修、检查和操作手轮有足够的空间。

③安装调试时注意保护阀体端法兰连接部位表面不要碰伤、划伤，否则阀门不能满足正常工作。

④排污阀调试时，首先应逆时针转动手轮，使阀门达到zui大行程，然后，顺时针旋转手轮，使阀门达到zui小行程，感觉开启是否轻便灵活，密封是否可靠。

⑤阀门在未开箱前不得露天堆放。

⑥阀门在使用过程中，应注意在注脂阀加密封脂。

16. 3.1操作方法

手动操作：关闭阀门时，一般手轮向顺时针方向旋转；开启阀门时，一般手轮向逆时针方向旋转。 操作注意事项如下：

①阀门操作时，应缓开缓关。

②开关阀门前应确定阀门的开关状态后再操作。

③一般手轮直径小于320mm的阀门，只允许一个人操作。

④操作阀门时严禁用力过猛，以免损坏手轮，擦伤阀杆和密封面，甚至压坏密封面。

⑤阀门开启10%〜20%开度或阀门离全关位还有10%〜20%位置时，应停留1〜3min，让气流吹走杂质，然后到全开位或关位。

⑥阀门关到位后，不要回转手轮。

⑦阀门在使用前应检查连接螺栓有无松动，保证连接可靠，检查密封性能是否良好。

⑧该阀门为常闭阀门，只在排污放空及其他相应工况条件下使用，介质为单向流动。

⑨阀门关闭到位时，严禁强力旋转。

⑩防止介质压力超过规定值，以保证管道设备的安全。

⑪当关闭阀门出现问题时，应当立即退出运行。 ⑫严禁阀门在承压时敲击阀门各部位或拆卸。

16.3.2检查、维护和保养

（1） 阀门的长时间存放

阀门的存放周期应根据密封圈材料的保质期而定。如果该阀门的存放周期超过一个月，则应存放于室内，保持室内干燥通风。如果阀门必须存放于室外，则应将其支撑起来，不与地面进行接触，并用防水罩加以保护。注意阀门外包装是否严密，定期清除污垢，并在加工面涂防腐油，防止锈蚀。

安装前应认真核对产品的各项性能是否符合要求并清洁内腔，检查各零部件是否坚固与完好无损。

（2） 日常检查

①应保持裸露在外的阀杆螺纹的清洁。

②检查阀门的阀杆螺纹和阀杆螺母及传动机构的润滑情况，及时加注合格润滑脂。

③检查阀门填料压盖、阀盖与阀体连接及阀门法兰等处有无渗漏或生锈。

④检查法兰等连接处的螺栓是否松动。

⑤检查阀门的填料压盖不宜压得过紧，应以阀门开关（阀杆上下运动）灵活为准。

（3） 阀门的维护保养

阀门是压力容器和操作机械的混合结构，对它的维护要求既要考虑阀门的偶然开启与关闭，又要考虑阀门大部分时间是处于承压不动的状态。

节流截止放空阀和阀套式排污阀是一种既有运动件又有磨损件的特殊产品。为使阀门获得满意的使用性能，就应经常对部分部件的精加工表面进行维护保养。

①周期性维保阀门在开关50次左右时应加注一次密封脂，并定期在阀杆与螺套梯形螺纹处加注润滑脂。

②承压边界其完整性主要是要求承压部件完好无损，固定装配连接处的承压密封，以及在大多数情况下保证运动的阀杆和阀盖之间有效的工作密封。 承压边界和固定装配连接处应经常检查并确认。

③拆卸拆卸检查时，应注意阀体及阀座间的角密封、0形密封环是否损坏，如有损坏则需尽快更换。

④每季度对不常动作的阀门进行一次开关操作。

⑤拆卸检查时，应注意阀体及阀座间的软密封、 0形圈是否损坏，若有则须更换。

⑥阀门在使用中如出现内漏，可旋转手轮连续启闭几次，让介质吹扫阀芯阀座密封面，保证密封面清洁，再投入使用。

⑦吹扫后若仍存在内漏，则切断气源，松开拆卸上盖的紧固螺母，整体将阀芯总成抽出，然后检查阀芯阀座密封面是否有杂质黏附，阀座软密封〇形圈是否损坏，如有则及时清洁或更换。

⑧检修操作步骤：先拆掉阀门底盖螺母，看有无杂质，排掉杂质后，再拆幵中法兰螺母，用力取出阀芯、阀套并清洗干净，检查密封面有无损坏。若密封面损坏，必须更换密封面，同时检查各密封圈是否损坏，更换好后，在阀套外壁和内壁抹上机油，放入阀套和阀芯，装好阀门。

16.3.3常见问题及处理方法

常见问题及处理方法见表16-1。

参考文献

[1]黄春芳.天然气管道输送技术.北京：中国石化出版社，2009.

[2] 中国石油管道兰州输气分公司.天然气长输管 道调度手册.兰州：兰州大学出版社，2005.

[3] 李莲明等.天然气幵发常用阀门手册.北京： 石油工业出版社，2011.

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