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，已成為輸送管網不可缺 少的管道控制元件。本文對幾種常見的PE球閥結構做了說明，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容作了重點說明。最后，結合實際應用情況，證明了PE球閥具有優良的性能，值得推廣普及和廣泛應用。

1、聚乙烯球閥簡介

　　聚乙烯(polyethylene)，簡稱PE，是人類發明石油化工產品以來應用最廣泛的塑料之一，自20世紀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點而逐漸被人們所關注，隨著人們對PE材料的不斷研究發展，出現了PE80、PE100等適用于管道輸送燃氣的PE材料。

　　而隨著PE管道在各地燃氣輸送管網中的大量使用，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，美國思凡絡斯措姆公司首先研制生產了PE球閥，并大量應用于PE燃氣管路系統，目前生產PE球閥的國家有美國、法國、德國、日本、韓國等。20世紀90年代中期隨著PE燃氣管道在我國的推廣應用，人們逐漸認識到PE球閥在性能/價格方面的優越性，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、生產中國自己的PE球閥，至今已能生產32～315mm的標準閥門和單/雙放散閥門，形成了一定的批量并廣泛應用于我國PE燃氣管網中。

　　本文結合山西省運城市經緯燃氣有限公司燃氣敷設的實際情況，對PE球閥及其使用注意事項做一簡要的分析和說明。

2、PE球閥的基本結構

　　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，但它們的關鍵結構是相同的。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放散口，大型聚乙烯閥門可根據需要采用不設，設1個或2個放散口。

　　PE球閥從結構形式上分為通徑和縮徑兩種。通徑球閥的通孔內徑與相應管材的內徑大小一致，而縮徑球閥通孔內徑比相應管材的內徑要小(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 兩種不同結構的PE球閥的比較

　　從結構上看，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，對閥座產生壓力作用，使閥座上的密封圈產生變形，閥座產生蠕變;而當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生拉伸或收縮變形;閥殼體內部受到細小硬物影響時，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燃氣球閥對管網供氣的穩定性、安全性及壽命起著重要的作用，與傳統金屬球閥相比，在結構上、連接方法上及操作使用方面均有其特殊性，主要表現在以下幾個方面：

　　(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，除少數強氧化劑外，可耐多種化學介質的侵蝕。耐土壤腐蝕性非常好，無電化學腐蝕，不需要防腐層。

　　(3)免維護和修理。PE管壁光滑，不結垢，具有超低摩擦阻力，為環保型產品。

　　(4)可直埋。使用專門設計的聯接套筒及與之配套的閥筒、井蓋結構;標準閥無需建造閥門井，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能力非常強，也是一種抗震性能優良的管道。

　　(7)使用壽命長。聚乙烯材料可使用50年以上，這是國外根據聚乙烯管材環向抗拉強度的長期靜水壓設計基礎值(HDB)確定的，已被國際標準確認。

4、PE球閥的選擇標準及注意事項

　　閥門的設置，主要用作管道檢修，維護和預留管口，特別是在管道出現故障、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在密封和扭矩兩項：閥門在關閉時，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，優良、適當的閥門的選擇對于使用中的方便操作及燃氣工程的安全運行來說都是至關重要的。因而，在選擇PE球閥時，應著重考察以下幾點：

　　(1)產品執行質量是否符合標準。產品標準是識別產品是否合格的唯一依據，ISO10933是國際標準，EN1555-4是歐洲標準。我國標準GB15558.3-2008《燃氣用埋地聚乙烯(PE)管道系統-第3部分：閥門》，制定原則是依據國際標準ISO10933和歐洲標準EN1555- 4為基礎，依照符合中國實際情況而修改完成。主要是通過一系列嚴格的檢測要求，而設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準要求，而這些都是強制性的要求。

　　(2)產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致材料性能的差異。為了管網系統長期安全運行，燃氣管材、管件及閥門必須使用根據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)生產過程中以及對最終產品的檢測能力是否具備。

　　(4)企業的資信情況、國家規定的生產資質是否具備，企業的生產技術水平和質保體系是否通過ISO9001：2000版認證及企業的銷售服務承諾是否切實實施等。

5、PE球閥的檢驗

　　按照國標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氣用戶不具備檢驗條件，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，這樣會使閥體產生應力變形而損害，燃氣企業通常可憑產品的合格證作為產品是否合格的依據。

6、PE球閥的安裝及使用要點

　　(1)閥門安裝前應在現場陰涼處放置一段時間，使閥門溫度與管材溫度基本一致。閥門與管材應避免在陽光下暴曬，盡量使安裝與使用時的溫度相差不大，以減少溫差應力對閥門的影響。

　　(2)閥門拆除包裝時，應保持焊接區域的干凈，管線應吹掃干凈。在完全開啟閥門的情況下與管線焊接。在安裝時必須保證PE球閥的接管與PE管道的同軸性，閥桿應處于垂直狀態，以保證PE球閥的關閉開啟的正常操作。

　　(3)由于PE閥門的安裝焊接完全等同于PE管道的焊接，所以閥門的所有焊接方法和質量檢驗均應符合國家聚乙烯燃氣管道工程技術規范。

　　(4)回填土的密實度符合要求，避免出現不均勻沉降。

　　(5)不應參與吹掃，更不能作為吹掃末端，以免吹掃時的雜物在閥芯處積聚，破壞其密封性能。

　　(6)放散裝置是PE管道實施燃氣與其他氣體進行置換與取樣用的，不應作為管道吹掃的出氣口或強度試驗、嚴密性試驗的進氣口。

　　(7)對已安裝的PE球閥，無論該PE球閥是否在線運行，應在間隔～ 3個月進行數次開啟與關閉操作，使PE球閥處于平滑正常的良好狀態。

　　(8)關閉、開啟操作時，操作桿應處于垂直狀態，平穩用力，操作到位。

7、PE球閥的應用

　　高、中壓PE管道主管上應設置分段PE閥門，并應在閥門兩側設置放散管。高、中壓PE燃氣管支管起點處也應設置PE閥門，可單側放置放散管。

　　PE 球閥主要為埋地中密度PE管線配套，輸送及截斷各種燃氣介質流。該閥可直埋于地下，只需安裝很簡單的護套、啟閉座配件，就可使用專用扳手在地面上執行啟閉操作，PE球閥適用的介質為符合國家標準的凈化天然氣、液化石油氣和人工煤氣等。

　　本公司由于早期使用的是金屬球閥，隨著時間的推移，連接處生銹，有部分管道發生堵塞，部分管道發生泄漏，造成了很大的損失。針對此，公司將金屬球閥換成了PE球閥。更換后，這些管道都運行良好，氣損及泄漏得到了有效的控制，所以說PE球閥在PE管中的應用是值得推廣普及的。

8、結語

　　PE球閥具有優良的性能，隨著聚乙烯材料的進一步研究與發展，PE閥門會有更好的應用。