上海申弘閥門有限公司
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壓力自密封閘閥設(shè)計(jì) 自密封閘閥設(shè)計(jì) 壓力自密封閘閥選型 自密封閘閥 自密封閘閥型號(hào)
之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹壓力自密封閘閥設(shè)計(jì)概述
壓力密封閥門一般應(yīng)用于石油、化工、火力發(fā)電和高溫高壓及介質(zhì)流速和壓力較平穩(wěn)的大口徑管道系統(tǒng)中。目前，壓力密封閥門主要有：壓力密封式楔式閘閥、平行雙閘板閘閥、截止閥、Y型截止閥、旋啟式止回閥、上裝式球閥和高壓鍛鋼閥等。壓力自密封閘閥是根據(jù) API600 and ASME B16.34 設(shè)計(jì)用于高溫,高壓的工況,相對(duì)于螺栓連接閥蓋的閘閥,壓力自密封的優(yōu)點(diǎn),就是在高壓的情況下,閥蓋密封圈會(huì)在自身壓力的推動(dòng)的,實(shí)現(xiàn)更好的密封,因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)更合適高溫,高壓的工況?
壓力自密封的閘閥,不但具有自身穩(wěn)定密封性能,而且,對(duì)密封面采用鐵基和鈷基或者碳化鎢的對(duì)焊,可以使用于更加惡劣的工況?
壓力自密封閘閥設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)特點(diǎn)：
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) : API 600, ASME B16.34, GB/T 12234, JB/T3595.
自密封的閥蓋形式
楔式密封更好的運(yùn)用于溫度上升而帶來的壓力增大?
彈性閘板
硬質(zhì)合金的密封面
閘板導(dǎo)向設(shè)計(jì)
閥蓋全密封,防漏設(shè)計(jì)
可以選著旁通閥
產(chǎn)品范圍：
閥體材料: 碳鋼,不銹鋼,合金鋼
口徑 1/2"~24"(DN15~600)
壓力 : Class150~2500(PN10~420)
連接 : RF, RTJ, BW
工作溫度:-110℃~+560℃
操作: 手輪,齒輪,電裝,氣動(dòng)
產(chǎn)品特點(diǎn)：
1.手輪采用可鍛鑄鐵鑄造，造型適合手握，適當(dāng)增加摩擦力，方便開啟。
2.閥桿螺母采用高鎳球鐵，梯形螺紋與閥桿配合傳遞力矩。
3.閥蓋上設(shè)有推力球軸承及油杯，可定期補(bǔ)充固體潤(rùn)滑油，減少啟閉力矩，保持輕松啟閉。填料壓蓋和壓套分體設(shè)計(jì)，保證與閥桿的同心度，減少摩擦。
4.合理的填料函設(shè)計(jì)，采用不銹鋼絲+柔性石墨填料組合，密封可靠。
5.閥門的閥體與閥蓋的連接采用壓力自密封結(jié)構(gòu)，楔形密封環(huán)與四開環(huán)組合，壓力越高密封越可靠。
6.閥桿頭部整體鍛造，與閘板通過“T"型槽連接，保證強(qiáng)度。
7.閥座采用焊接結(jié)構(gòu)，密封面堆焊硬質(zhì)合金，保證長(zhǎng)時(shí)間工作安全可靠。
8.閘板采用彈性閘板，在高壓力工況下具有一定的彈性補(bǔ)償，密封更加可靠。
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：API600 GB/T 12234
法蘭標(biāo)準(zhǔn)：ASME B16.5 JB/T 9113 JB/T 79 HG/T 20892
結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度：ANSI B16.10 GB/T 12221
驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：API 598 GB/T 13927 JB/T 3595
1、結(jié)構(gòu)形式和特點(diǎn)
壓力密封閥門由閥體、浮動(dòng)閥蓋、密封環(huán)、密封墊、四合環(huán)、支承環(huán)和牽制螺栓組成，結(jié)構(gòu)形式如下：
壓力密封閥門結(jié)構(gòu)示意圖
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
(1)在高壓下和溫度與壓力有波動(dòng)時(shí)，密封性能良好，密封可靠。
(2)與強(qiáng)制密封相比，無中法蘭和鏈接螺栓，使閥門重量減輕，結(jié)構(gòu)緊湊，特別是在大口徑高壓閥門中，更具有明顯優(yōu)勢(shì)。
(3)由于去掉了連接螺栓，不需要很大的螺栓預(yù)緊力，因此裝卸方便。
(4)閥體、浮動(dòng)閥蓋與密封環(huán)接觸部位可堆焊18-8型奧氏體不銹鋼或堆焊硬質(zhì)合金，達(dá)到硬密封結(jié)構(gòu)。
(5)密封環(huán)設(shè)計(jì)成外圓柱面上開有1~2條環(huán)形溝槽，內(nèi)堆面角度260C，采用純鐵或不銹鋼耐酸鋼材料，可達(dá)到零泄露密封。還可采用900C的柔性石墨夾不銹鋼絲，溫度可達(dá)到590℃左右。
(6)溫度低于200℃的閥門中，密封面可采用聚四氟乙烯，聚三氟氯乙烯，即降低了加工精度，又降低了加工成本。
(7)密封環(huán)在保證工況的前提下，其表面硬度低于閥體和閥蓋密封接觸的硬度，使其容易產(chǎn)生塑性變形，同時(shí)還具有足夠的強(qiáng)度。
2、工作原理
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥升壓前，先擰緊牽制螺栓，浮動(dòng)閥蓋上升，使閥蓋與彈性楔式墊之間，彈性楔形墊與閥體之間產(chǎn)生旋緊密封力。當(dāng)介壓力作用時(shí)，閥蓋受介質(zhì)壓力作用向上移動(dòng)，牽制螺栓開始卸載，閥蓋與楔形密封墊以及閥體與楔形密封墊之間的密封比壓，隨壓力的增加而逐漸增加，保證良好密封，密封面上工作密封比壓由兩部分合成，一是預(yù)緊密封比壓，二是由介質(zhì)壓力形成的比壓，介質(zhì)壓力越高，工作密封比壓越大，密封性能就越好。
3、產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造與質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
(1)電站閥制造與驗(yàn)收按照E101《日本火力發(fā)電用法標(biāo)準(zhǔn)》。
(2)電站閥制造與驗(yàn)收按照J(rèn)B/T3595《電站閥門要求》。
(3)GB/T12234-1989通用閥門《法蘭和對(duì)焊連接鋼制閘閥》。
(4)GB/T12235-1989通用閥門《法蘭連接鋼制截止閥和升降式止回閥》。
(5)GB/T12236-1989通用閥門《鋼制旋啟式止回閥》。
(6)ASME B16.34-2004《法蘭、螺紋和焊接連接的閥門》。
(7)API600-2001《石油和天然氣用螺栓連接閥蓋鋼制閘閥》。
(8)無損探傷，射線透視依照J(rèn)IS G0518《鑄鋼件的射線透視檢查方法及透視照片的等級(jí)分類方法》。
(9)超聲波探傷依照J(rèn)IS Z2344《金屬材料的超聲波探傷檢查方法》。
(10)磁粉探傷依照J(rèn)IS G0565《鋼鐵材料的磁粉探傷檢查方法及等級(jí)分類方法》。
(11)滲透探傷依照J(rèn)IS Z2343《滲透探傷檢查方法及缺陷等級(jí)分類方法》。
4、標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)程序
(1)殼體檢測(cè)—所有閥門都經(jīng)過流體靜力學(xué)殼體檢測(cè)，根據(jù)ANSI B16.34和MSS SP-61的標(biāo)準(zhǔn)，zui低檢測(cè)壓力為在37℃的溫度下，額定壓力的1.5倍。
(2)閥座壓縮檢測(cè)—所有壓力密封閥門的閥座都經(jīng)過流體靜力學(xué)檢測(cè)，根據(jù)ANSI B16.34和MSS SP-61的標(biāo)準(zhǔn)，zui低檢測(cè)壓力為在37℃下，額定壓力的1.1倍。所有閥門的閥座都經(jīng)過氣壓檢測(cè)，根據(jù)API 598標(biāo)準(zhǔn)，zui低檢測(cè)氣壓為0.7MPa。
(3)煤油檢測(cè)—對(duì)于特殊應(yīng)用的閥門，如果用戶，閥門可以采用煤油代替水對(duì)閥門進(jìn)行流體靜力學(xué)殼體和閥座壓縮檢測(cè)。
(4)高壓氮檢測(cè)—對(duì)于特殊應(yīng)用，如果用戶，閥門可以采用氮進(jìn)行全負(fù)荷工作壓力檢測(cè)。
(5)軟化水—對(duì)于特殊閥門，如果用戶，可以采用軟化水進(jìn)行清洗和流體靜力學(xué)殼體和彈簧壓縮檢測(cè)。
(6)外觀檢測(cè)—所有鑄件都滿足MSS-SP-55標(biāo)準(zhǔn)的要求。
(7)無破壞性檢測(cè)—如果用戶要求，閥門可以對(duì)閥門部件進(jìn)行X射線照相、磁顆粒或液態(tài)染色滲透探傷等檢測(cè)。
(8)材料證書—如果用戶要求，可以提供主要閥門部件完整的化學(xué)和物理特性資料。
5、壓力密封設(shè)計(jì)計(jì)算
壓力密封設(shè)計(jì)計(jì)算
6、材料高溫氧化的基本過程
材料高溫實(shí)際上是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，整個(gè)過程可分五個(gè)階段，前三個(gè)階段是共同的，為氣-固反應(yīng)階段，這是一個(gè)復(fù)雜的過程，需要用化學(xué)吸附的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定與研究。第四個(gè)階段為氧化物膜形成初始階段，第五個(gè)階段均控制在電質(zhì)傳質(zhì)氧化物膜均勻生長(zhǎng)。
影響材料抗高溫氧化性能主要因素：
(1)材料性質(zhì)：包括化學(xué)成分、相組成、組織結(jié)構(gòu)、熱膨脹系數(shù)、彈性模量、泊松比等。
(2)氧化膜性質(zhì)：包括體積比、熱力學(xué)穩(wěn)定性、氧化膜相組織、力學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)。
(3)氧化膜/金屬界面：氧化膜與材料處的延生長(zhǎng)關(guān)系、界面的幾何形狀、界面的化學(xué)變化、界面與界面結(jié)合強(qiáng)度等。
(4)氣相：氣相的化學(xué)成分、氣相的總壓力、氣相流動(dòng)狀態(tài)流速、流動(dòng)氣體是否含有固定顆粒、受外力狀態(tài)等。
7、閥門主要材料
閥體和閥蓋材料
密封環(huán)
內(nèi)件主要材料
8、結(jié)語
壓力密封閥門結(jié)構(gòu)，廣泛用于高溫高壓及石油、化工、火力發(fā)電等管道上，以代替中法蘭、大螺紋和卡箍連接的結(jié)構(gòu)，當(dāng)介質(zhì)壓力越高，密封性能越好。此結(jié)構(gòu)可采用短系列的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，減輕了閥門的重量，拆卸方便，產(chǎn)品密封性能穩(wěn)定，質(zhì)量可靠。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥
