摘要：介绍了一种新型国产旋塞式球阀的结构特点及其在煤气系统上的应用。

　　冶金、发电企业中的煤气管网是安全生产的控制重点，如何安全、可靠地开启、关闭煤气管道一直是各冶金、发电行业关注的话题，由于煤气的高危性，一旦发生煤气泄漏或爆炸，不仅严重影响生产，甚至会造成人员伤亡。纵观国内各大钢厂的煤气爆炸事故，基本都与阀门操作失误或阀门泄漏有关。

　　一、常用煤气切断阀的形式和特点

　　常用的管道切断阀分为普通隔断装置和可靠隔断装置二种。为了保证设备和人身的安全，煤气管道通常采用可靠的隔断装置，常用的煤气隔断装置有以下几种。

　　1.水封阀

　　在煤气管道进、出口管道中间设置V形、U形或箱式水封阀，利用水密封性能好的特点，对煤气介质进行切断。在封止、开启时要注意煤气泄出或窜入水管，同时要监控水位，保证水量一直处于溢出状态，以保证煤气已可靠切断。

　　2.眼镜阀

　　通过旋转眼镜阀的阀板，使煤气管道关闭或开启。眼镜阀操作简单，但外形尺寸较大。

　　3.旋塞阀

　　通过阀芯在阀体内转动，使煤气管道关闭或开启，为了保证可靠切断煤气，对密封面的加工精度要求较高，如果密封面磨损，容易引起煤气泄漏。

　　在实际使用中，以上阀门通常与其他切断阀门如闸阀、插板阀、蝶阀等组合使用，完成煤气管道在开启、关闭时的煤气吹扫、放散工艺，以防止空气与煤气混合，发生爆炸。

　　但正因为各种阀门需组合使用，在煤气管道开启、关闭时，操作工艺比较复杂，实际操作中，如果操作人员没有按照顺序开关阀门，就会发生煤气泄漏。同时由于长时间使用，阀门容易出现密封磨损或关不到位的现象，也容易出现煤气泄漏。

　　如何安全、可靠地实现煤气管网的隔断，保证安全生产，一直是一个难题。近年来，随着制造业技术的发展，出现了一种新型的可靠煤气隔断装置——双球面板旋塞式球阀，又名NK阀，宁钢在一期烧结点火炉改造中，在点火炉用焦炉煤气管道上采用了江苏特一制造的NK阀，使用效果良好。此次NK阀用于切断烧结点火炉使用的焦炉煤气，煤气热值约16.72MJ/m3，压力≥12kPa ;燃气参考成份：CO8.6%，CO22.2%，H255.3%，CH423.2%，CmHn2.8%，O20.6%，N27.3%。

　　二、NK阀的结构和工作原理

　　NK阀为双球面板结构，双密封。双阀板为球面，与球形的阀体密封，阀门和其他阀门一样，由传动机构、阀体、阀杆、阀板组成，此外还有独特的自动转向机构和伸缩机构。实物如图1所示。

　　1.阀板自动转向机构

　　阀板自动转向机构由阀杆、阀杆固定轴组成，阀杆沿圆周方向加工有螺旋形的槽孔，阀杆上端径向固定在固定轴上，阀杆下端安装有与阀板相连的十字轴，当阀杆向下沿轴向移动时，螺旋形的槽孔引导阀杆做旋转运动，带动阀板旋转90°。阀板的自动转向机构设计巧妙，结构简单、加工、操作方便，是NK阀的一个显著特色。自动旋转机构见图2。

　　2.阀板伸缩机构

　　阀板伸缩机构由伸缩杆和斜铁组成。阀板固定在阀杆下端的斜铁上，斜铁上沿阀杆轴向加工有斜槽孔，当阀杆带动斜铁向下轴向运动时，推动销接在斜铁斜槽孔上的阀板伸缩杆沿球形半径方向做径向移动，使阀板紧紧压在阀座上，完成阀门关闭动作。阀板伸缩机构见图3。

　　3.阀板与阀体接触密封

　　当开启阀门时，伸缩杆带着球面阀板向阀杆轴心方向移动，密封面分离，然后开启阀门。当阀门关闭时，伸缩杆带着球面阀板向阀杆轴心反方向移动，球面阀板上的密封面被紧紧顶在阀体上，实现密封。

　　考虑到本次NK阀的使用介质为焦炉煤气，为了避免煤气中的焦油腐蚀阀板密封，增加了蒸汽冲扫系统，定期对阀体进行吹扫，防止焦油结焦，保证密封可靠。

　　4.水封装置

　　为了保证更可靠的密封，还可以在两片阀板之间增加水封装置，在两个球面板中央注入压力水，更加可靠地彻底切断煤气。

　　一、NK阀的使用特点

　　1.操作简单、方便

　　NK阀可以在煤气管道上单独使用，不需要与其他阀门配套，操作简捷可靠。

　　2.安全、可靠性好

　　阀门在启闭过程中全部封闭，无煤气外溢。

　　3.密封性好

　　双阀板密封，密封性能好。阀门关闭后在阀体中腔注入密封压力水，可以可靠切断煤气。水密封装置好像一道双保险，更加提高阀门密封的可靠性。尤其适用于煤气总管的可靠切断。

　　4.启闭迅速

　　NK阀可以采用气动、电动的方式进行驱动，气动、电动装置的动作时间即为阀门启闭时间，可以大大缩短操作或检修时间。通过控制箱，把阀门操作信号引进中控室，还可以实现远程操作，最大程度保证了操作人员的人身安全。

　　二、使用效果

　　NK阀在宁钢烧结煤气系统投入使用后，效果非常好。宁钢今年还会把NK阀应用到高炉和喷煤的煤气系统改造中。

　　收稿日期：2014-02-20