天然气输配场站阀门铜套拆装保养方法探索

吴鸿，谢宗宝，杜艳

（1.西南油气田分公司输气管理处南充输气作业区，四川 南充 637007；2.西南油气田分公司输气管理处，四川 成都 610213）

天然气输配场站上的阀门铜套（铜套的正式名称叫“阀杆螺母”），因阀门种类不同，各有不同的装配方式，若采取不正确的拆装方式，会损伤铜套或阀门丝杆，使阀门铜套与阀杆无法相对旋转，导致阀门不能正常开关，形成潜在的安全隐患风险。

1 阀门铜套的传动原理及作用特点

阀门铜套通常是一个铜合金圆柱短管（电动阀门除外），工作方式一种是铜套上带有键槽和键，手轮通过键带动铜套转动（闸阀、截止阀、平板闸阀系列），使阀杆做升降运动；另一种是铜套固定不动作为阀杆旋转的支撑点（节流截止类阀门），手轮带动有外螺纹的阀杆旋转，阀杆和带内螺纹的铜套做相对运动，从而使阀门开合。

在阀门开关的过程中，由于阀杆螺纹传递的挤压力、磨削力和轴向剪切力等作用，铜套与阀杆在转动中会相互摩擦而产生磨损。参考JB/T1701-2010《阀门零部件-阀杆螺母》机械行业标准，低、中、高压阀门阀杆螺母常选用的材料是铜合金，这样既保护了阀杆，又便于更换损坏的铜套。

2 不同类型阀门铜套的拆装及保养

天然气输配场站上的典型阀门有闸阀、截止阀、平板闸阀、节流截止类阀门，以下就介绍不同类型阀门铜套的拆装及保养特点。

2.1 闸阀、截止阀

代表阀门有Z41H 型和J41H 型等。该类阀门铜套拆装保养简单，取下手轮即可保养铜套。但此类铜套螺纹为细螺纹，耐压和耐拉强度差，阀门开关到位后,未回转手轮至空挡位置使铜套受应力作用，或开关过猛将铜套螺纹损伤，都会造成阀门开关不灵。

图1 顶端装入式

图2 下端装入式

该类阀门铜套第一种类型见图1 所示：铜套从阀杆顶端旋入铜套函，此结构一旦铜套损伤、铜套压盖或支架用销钉失效，在开阀过程中很容易将铜套压盖和铜套旋出。遇到此情况，可将铜套和铜套压盖旋入铜套函，用防爆管钳将铜套压盖钳住，即可进行正常的阀门开关，然后再对失效的销钉、损伤的铜套进行处理。

第二种类型见图2 所示：铜套从铜套函的下方装入，此结构一旦铜套损伤、固定铜套的销钉或备帽失效，在开阀过程中铜套会往回退或向下脱落。遇到此情况，可将铜套旋入铜套函，然后将防爆管钳或扳手放置于铜套底部，以填料压盖为支点，用力将铜套抵住，即可进行正常的阀门开关，然后再对失效的销钉或备帽、损伤的铜套进行处理。

2.2 平板闸阀

平板闸阀在天然气输配场站使用较多，由于平板闸阀阀杆行程较长，为了降低传动过程中的摩擦系数和保持轴中心位置，铜套都装配有轴承。代表阀门拆装保养情况如下：

（1）有导流孔WKM 型，分为伞齿轮式（图3）和手轮式（图4）。

图3 WKM 伞齿轮式

图4 WKM 手轮式

WKM 伞齿轮式铜套拆装：全开阀门，取手轮、阀杆罩，取手轮销子，松伞齿轮螺栓，取伞齿轮罩和伞齿轮，取铜套支架盘及铜套、轴承；WKM 手轮式铜套拆装：全开阀门，取阀杆罩、手轮，取手轮销子，松铜套支架盘，取铜套支架盘及铜套、轴承。安装顺序按照拆卸的反序进行。

该类阀门铜套装配有推力圆柱滚子轴承，用于承受轴向载荷为主的轴、径向联合载荷，铜套外圆上配有O 型密封圈，安装在截面为矩形的沟槽内起水密封作用，但在拆装过程中，易将O 型密封圈损坏，若暂时没有同规格型号的O 型密封圈，可用生料带搓成圆柱形，填入O 型密封圈的沟槽内，同样可起防水作用。通过多次的拆卸保养发现，铜套和轴承内部干净无积水（见图5），铜套、轴承及各部件保持完好（见图6），阀门操作灵光轻便。

图5 拆卸后的内部干净无积水

图6 铜套、轴承及各部件完好

（2）Z43Fm 型、Z43DF 型、Z43WBF 型等。

拆装铜套的方法同WKM 手轮式。该类阀门铜套装配有推力球轴承，轴圈、座圈可以和保持架、钢球的组件分离，但由于各部件加工精度不高，防水性能差，铜套、轴承处极易进水（图7），造成轴承座圈和保持架锈蚀、损坏，钢球磨损（图8）。

图7 拆卸后的内部

图8 轴承等部件锈蚀

在生产现场，此类阀门在开关过程中若有异响或卡滞，甚至无法开关，则是轴承锈蚀损坏或铜套损伤。这类阀门必须定期对轴承、铜套进行维护保养，及时更换损坏的轴承或铜套，平时做好铜套的加油润滑工作，对易进水的缝隙可用密封脂或胶泥填注。

对于平板闸阀，虽然推力轴承安装操作比较简单，但实际保养时仍常有错误发生，即轴承的紧环和松环安装位置不正确，如果紧环安装在静止件的端面上，会导致紧环与轴配合面强制转动，使轴承座圈损坏，严重的将造成铜套受损。在生产现场出现过由于轴承、铜套损坏，旋转手轮时铜套与丝杆抱死一起转动，无法开关阀门，通过正确安装推力轴承、更换铜套后阀门开关恢复正常。

2.3 节流截止类阀门

节流截止类阀门铜套在工作时固定不动，只作为阀杆旋转的支撑点，铜套保养周期较其它类型的阀门长。但由于此类阀门是天然气输配场站场、线路阀室中排污、放空和节流控制的关键阀门，使用条件差（单向受压），使用频次高（频繁开关），因其节流功能，密封面如果有泄露，关闭时会产生较大的横向力，每一次开、关阀门，铜套的螺纹就受到一次强烈的挤压磨削，会加速铜套的损坏，检查保养该类阀门铜套不容忽视。代表阀门的铜套及保养特点如下。

图9 为该类阀门的铜套外露部分较长，且有4 个可以使用工具的凹槽，能方便拆装进行检查维护。

图9 节流截止阀

图10 为该类常用规格的阀门铜套外露部分较窄，不便于拆装检查维护，但可以从工具上入手，配置专用工具进行拆装。

图10 节流截止阀

节流截止类阀门在生产现场出现过的问题有：（1）手轮难以带动阀杆旋转，经检查发现铜套与阀杆配合的丝扣被损坏，更换铜套后，阀门开关恢复正常；（2）铜套与丝杆抱死一起转动，无法开关阀门，经检查发现铜套损坏、铜套锁紧螺钉失效，更换铜套和锁紧螺钉后，阀门开关恢复正常。

3 结语

本文结合生产现场实际情况，对不同类型阀门铜套的装配形式及保养特点进行了分析，重点探讨了阀门铜套拆装及保养方法。我们只有通过正确的操作方法和维护技巧，避免因拆装方法不当而造成的阀门铜套、丝杆损坏，才是延长阀门铜套、丝杆的使用寿命，防止阀门失控的关键所在。