宿州中燃CNG接收站于2005年4月18日正式启用，至2007年2月止，因高压球阀Q61N－320型内漏、外漏而发生的维修、换阀一百余次（宿州中燃CNG高压球阀共设置58个）。这些故障阀门既有刚刚更换的新阀门，也有在工艺管道上从未启闭的阀门，但以经常启闭使用的阀门为主。面对如此高的维修频次，我们既感到工作压力、又困惑，是什么原因造成的呢？
    为了弄清故障原因，我们选取新阀门、更换使用后不久就发生泄漏的阀门、较长时间使用后发生泄漏的阀门分类进行拆解、观察、分析原因。
    第一类：新阀门。选取几个新购备用阀门拆解：由于我们对阀内金属球体缺乏检测标准和检测工具，故不能凭肉眼发现问题，但在细致观察用于密封球体的白色聚四氟乙烯填料后，发现填料密封面加工处理不均匀、不光滑，特别是在光照下，可明显看出沟痕。更为严重的是，有的密封面上存在较大的贯穿式机械伤痕，用手指划过，有障碍感或落差感。推测是加工时留下，可以判断此类填料已难起到密封作用。因此，我们推断：阀门自身质量是新阀门发生泄漏的原因之一。
    第二类：更换使用后不久就发生泄漏的阀门（包括工艺操作过程中很少启用的阀门）。拆解后可发现白色密封填料的颜色基本无变化，仔细观察密封面，可见气流流向末端的密封面上多有一永久性凹陷变形，而气流流向上游密封面上基本无此类变形。这种永久凹陷变形是如何产生的呢？
    我们还是从宿州中燃CNG调压系统设计来分析。宿州中燃的CNG供气系统调压部分的设计是两级调压，一级调压由20MPa降至0.5MPa，二级由0.5MPa降至0.2MPa进入城区中压管网。在更换撬车供气时，撬车本身压力多在18MPa-21MPa，而此时CNG卸车台的管道至高压调压器或调压间管道系统内的压力大多在0.2-0.5MPa。在20MPa与0.5MPa之间的极大压差下，如开启撬车本体阀门，近20MPa的高压气体瞬间冲出，依次对其后关闭的卸车台、高压调压器前的球阀内球体有一个强大的冲击力。这个冲击力由球体后的聚四氟乙烯填料来缓冲、阻挡，由于瞬间冲击力过大，导致密封填料出现凹陷、永久变形，从而出现泄漏。由于没有相关资料，不能有效计算瞬间冲击力，了解填料的耐冲击力大小，故上述仅是通过现场的观察得出的感性认识。我们推测：此类故障是一级调压由20MPa降至0.5MPa的工艺设计造成的。
    第三类：较长时间使用后发生泄漏的阀门。拆解前，从阀门进出口处观察阀内球体及密封填料，可见球体与填料结合面处及球体表面存有黑色油脂物，基本看不出填料的白色本色；有的填料已从阀体密封腔内挤出，突起于内壁。拆解后可发现填料磨损严重，阀体密封腔内存在很多黑色粉末，密封填料明显变薄。有的填料呈不规则环形，有的已缺损或者被挤出至气流通道内。这种现象又是如何产生的呢？
    我们要从一级调压由20MPa降至0.5MPa的工艺设计和换撬时的操作程序来分析。现主要分析换撬时的操作程序。在CNG建设同时，公司派员到外地CNG站学习相关原理、操作、维护。针对换撬的操作，所接受的培训和作业标准(参见“中国燃气控股有限公司企业标准”燃气输配设备操作规程，2006-01-15发布)均是在CNG系统处于0.5～0.2MPa时，从高压调压器前逆气流方向依次关闭高压球阀，一直关至卸气台高压软管处的高压球阀，最后连接软管与撬车本体尾部球阀。关闭阀门过程中，因管道内气压均在0.2～0.5MPa，且阀门前后为平压，故操作非常轻松。供气的开阀过程是确认软管连接稳定后，沿气流方向依次开启阀门。首先开启撬车本体尾部球阀，再开软管后卸气岛第一道高压球阀，此时卸气岛第一道阀门前后压差多在20MPa左右。如此高的压差之下，球阀内球体与承压侧的填料结合面之间存在极大压力，要开启阀门，往往需要用加力杆方可克服摩擦力打开。再用同样的方法打开高压调压器前的球阀。由于巨大压差所产生的摩擦力的存在，硬度低的填料材料出现磨损，甚至损坏，从而导致阀体密封腔内出现大量粉末及密封环变形，这正是球阀故障率高的主要原因之一。
    综上所述，我们可明确球阀故障原因不外乎自身质量、工艺设计、供气操作程序。针对这些原因采取何种对策来降低故障率呢？
    一、阀体自身质量问题。可通过筛选质量持续稳定的供应商，并由使用方来跟踪评定解决。
    二、工艺设计方面。由于供气的特殊性，且工程已建成投产，很难停下来全面整改，而且整改费用可能会相当高，故对此点一时尚没有较好对策
    三、供气操作程序方面。结合第三类故障分析，可知主要是由于20Mpa压差下启闭球阀引起。因此我们对以前学习培训的操作程序进行调整，操作由带压操作改为平压操作。即换气前确定用哪个调压器供气，哪个卸气岛卸气，然后将卸气岛卸车软管与撬车连接好，再依次开启该路管道高压调压器前高压球阀、换热器进出阀门，最后开启卸气岛卸气柱高压球阀。此时该管道系统均在0.5～0.2Mpa间，阀门前后压差很小或没有压差。这种情况下开启球阀非常轻松，根本不需加力杆，对阀门基本无外力损伤。确认管道阀门和软管处理安全后，再缓慢开启撬车本体球阀，使撬车内高压气流直接至高压调压器。因为这种操作程序与受培训时不同，为确保安全可靠，先试作几次，以评价是否可行、可靠：第一可避免带压启闭对阀门损伤，第二可避免高压气流对密封材料的冲击，确定没问题后即确定全部采用此操作程序。
    确定新的操作程序后近半年时间，宿州中燃CNG系统高压球阀仅维修过3次，因此我们认为该方法在避免或减少高压球阀的故障上行之有效。考虑到中燃还有多家类似的CNG项目公司，可能也面临同样的困惑和压力，我们将自己的经验方法写出，供大家参考、探讨，更希望同行提出指正意见，以便我们完善操作规范