天然氣長(zhǎng)輸管道各類閥門裝置結(jié)構(gòu)和工作原理：
天然氣長(zhǎng)輸管道在旁通流程和支管上經(jīng)常用到各類高壓縮徑球閥，在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，這些閥門經(jīng)常出現(xiàn)閥體泄漏、閥門內(nèi)漏、砂眼、法蘭泄漏、無(wú)法注脂保養(yǎng)等一系列問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)除了采取臨時(shí)措施暫時(shí)緩解這些問(wèn)題外，還需徹底解決這類閥門處的安全隱患，就需要更換新的閥門。由于這類閥門一般都與天然氣長(zhǎng)輸管道主干線直接相連，承受的壓力高，且管道內(nèi)氣體又屬于易燃、易爆介質(zhì)，因此為了確保作業(yè)安全，傳統(tǒng)的方法是停輸干線，放空、置換后更換新的閥門。這樣做不但嚴(yán)重影響管道的正常運(yùn)行，而且還勢(shì)必造成大量的資源浪費(fèi)，特別是高壓天然氣管道，一次這樣的操作至少需要放空幾十萬(wàn)立方米的天然氣。雖然目前也有一種帶壓開(kāi)孔、封堵的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不停輸帶壓更換閥門，但是對(duì)于這類旁通閥門，往往存在壓力高、管壁薄、閥門縮徑、作業(yè)空間狹窄、直管段長(zhǎng)度小、沒(méi)有開(kāi)孔封堵位置等問(wèn)題，無(wú)法進(jìn)行帶壓開(kāi)孔、封堵作業(yè)。不過(guò)此類閥門也有一個(gè)特點(diǎn)，就是與天然氣管道干線相連的一端始終帶壓，而另一端一般都可以泄壓放空。根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)研制了這套從閥門一端進(jìn)行軸向封堵、更換閥門的裝置，該裝置可以在不用停輸、放空干線，也不用動(dòng)火焊接的情況下，在線帶壓更換與干線相連的旁通和支管上的球閥。裝置全部采用機(jī)械原理，具有安全可靠、密封點(diǎn)少、安裝方便、操作簡(jiǎn)單、效率高、作業(yè)周期短等特點(diǎn)，而且不會(huì)影響干線的正常運(yùn)行，更重要的是裝置采取在外部間接固定封堵頭的方式解決了閥門內(nèi)徑小、縮徑造成的封堵頭無(wú)法在管道內(nèi)部牢固卡堵的問(wèn)題，使操作更加安全、可靠。：

1 裝置結(jié)構(gòu)和工作原理

  整個(gè)裝置主要包括封堵頭、操作桿、高壓密封倉(cāng)、分式橫梁、連接螺桿、環(huán)形卡箍等，詳細(xì)結(jié)構(gòu)和實(shí)物照片如圖 1 和圖 2 所示。高壓密封倉(cāng)通過(guò)高壓法蘭與需要更換徑球閥連接起來(lái)，連接螺桿的一端通過(guò)環(huán)形卡箍上的耳翼始終與待更換閥門前面的管道緊固連接，另一端用來(lái)安裝固定分瓣式橫梁和操作桿，并通過(guò)操作桿把封堵頭推送到封堵位置進(jìn)行封堵和固定。

  封堵頭是一種專門為更換縮徑球閥研制的新型封堵結(jié)構(gòu)。封堵原理是在操作桿的推動(dòng)下，封堵頭被移送到需要更換閥門前面的管道處，然后轉(zhuǎn)動(dòng)操作桿，使封頭擠壓膨脹實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的壓力封堵，該封堵頭可以在擠壓作用下變細(xì)，從而順利通過(guò)內(nèi)徑較細(xì)的縮徑閥門，又可以在擠壓下膨脹變粗封堵住內(nèi)徑較粗的管道。高壓密封倉(cāng)有上下兩個(gè)腔體，下部腔體用來(lái)容納封堵頭，上部腔體用來(lái)安裝高壓機(jī)械密封組件，最上端設(shè)置有密封壓蓋，在上部腔體有一個(gè)用來(lái)注密封脂的注脂嘴，在下部腔體上設(shè)置有一個(gè)帶閥門的放空口，整個(gè)高壓密封倉(cāng)軸向可以穿插安裝操作桿。
  高壓機(jī)械密封組件由兩個(gè)高壓油封和一根彈簧組成，依靠注射的密封脂增強(qiáng)高壓密封倉(cāng)與操作桿之間的密封性能。高壓密封倉(cāng)通過(guò)高與需要更換的縮徑球閥連接起來(lái)，主要用來(lái)隔絕高壓天然氣，使之不外泄，同時(shí)又能夠確保操作桿既可以軸向移動(dòng)，又可以環(huán)向旋轉(zhuǎn)。桿的形狀為逐步變細(xì)的臺(tái)階型，見(jiàn)圖 5，下端有一段是空心的，而且通過(guò)內(nèi)絲與封堵頭連接在一起，中間部分穿過(guò)高壓密封倉(cāng)，上端與分瓣式橫梁通過(guò)推力軸承相連，上端部分有一段外絲，可以安裝螺帽，最上端有一段截面形狀為正六邊形，方便扳手等工具卡住轉(zhuǎn)動(dòng)操作桿。根上均設(shè)置有三個(gè)大孔，中間孔穿操作桿，兩邊的二個(gè)孔穿連接螺桿，三個(gè)孔均采取間隙配合，橫梁側(cè)面設(shè)置有一對(duì)用來(lái)組裝用的小孔，兩根分瓣式橫梁均沿中間剖開(kāi)分為兩半，使用時(shí)再用螺栓穿起來(lái)組裝到一起。另一根分瓣式橫梁的中間圓孔與操作桿的中間部分直徑配套，其主要用途是在閥門拆卸后，放置在閥門與管道法蘭之間，二次固定住操作桿，起到安全防護(hù)作用。環(huán)形卡箍依據(jù)閥 門前面的管道外徑設(shè)置，主要是通過(guò)連接螺桿把封堵頭、操作桿、分瓣式橫梁等與管道牢固連接。環(huán)形卡箍剖分為兩個(gè)半環(huán)，見(jiàn)圖 7。每個(gè)半環(huán)的兩邊都有一個(gè)帶徑向螺栓孔的連接耳翼，使用時(shí)把兩個(gè)半環(huán)抱在管道上，用螺栓扭緊固定。
  另外，在每個(gè)半環(huán)中間還設(shè)置有一個(gè)帶軸向圓孔的耳翼，連接螺桿穿過(guò)該軸向圓孔，并通過(guò)兩端螺帽與耳翼牢固連接。連接螺桿有兩根，其一端通過(guò)環(huán)形卡箍上的耳翼與待更換閥門前面的管道緊固連接，另一端通過(guò)螺帽與分瓣式橫梁相連接，在螺帽和分瓣式橫梁之間設(shè)置有推力軸承，通過(guò)扭動(dòng)螺帽來(lái)推動(dòng)分瓣式橫梁移動(dòng)，從而帶動(dòng)操作桿和封堵頭軸向移動(dòng)。