管線球閥的技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向(編輯修改稿)
2025-07-18 21:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 軸套許用比壓。若采用不銹鋼作基體，內(nèi)襯 PTFE 塑料，這種軸承套承載比壓可達(dá) 200~400MPa，許用比壓取 100~200MPa，且摩擦系數(shù)低，可降低球閥的操作扭矩。不銹鋼閥門網(wǎng)。支承軸的設(shè)計(jì)方案有 2 種，一種是在球上車削成上下軸頸，并用二個(gè)上下支撐板支承，中間內(nèi)置由 PTFE 內(nèi)襯的不銹鋼軸套，支承軸長(zhǎng)度 L 與軸頸 d 之比受結(jié)構(gòu)限制，取 L/d=~。另一種是球體車削成內(nèi)孔，上下由二個(gè)支承軸支承在閥體上，這種設(shè)計(jì)一般取 L/d=~2。這二種結(jié)構(gòu)，前者由于軸頸粗而短，所以球閥的阻力矩較大，而后者的上支承軸，同時(shí)又是傳動(dòng)扭矩的閥桿，所以是處于復(fù)合的受力狀態(tài)。支承軸（閥桿）的材料可選用 ANSI 4140 并需化學(xué)鍍鎳。閥桿與球體扭矩的傳遞可用單鍵、雙鍵或花鍵連接，亦有直接連接裝配后與球體焊接的結(jié)構(gòu)。球體的加工精度，其圓度 ≤ 。化學(xué)鍍鎳，鍍層硬度高于閥座的鍍層。對(duì)于大口徑，高壓力級(jí)閥門的球體，應(yīng)作球體變形計(jì)算，這種變形足以引起密封失效。 閥桿與填料閥桿應(yīng)采用安全設(shè)計(jì)，應(yīng)防止在工作壓力下被“吹出”，閥桿上防吹出的凸緣處置一環(huán)狀件，以減小摩擦系數(shù)。填料可采用二級(jí) O 形圈密封，亦可采用碗形用 PTFE 加工的填料，并有失火安全石墨填料和緊急狀態(tài)下外部密封劑的注入系統(tǒng)。在閥桿與球體接合部以及閥桿與閥體接觸處有防靜電機(jī)構(gòu)，防止靜電在球體上積聚（圖 9）。在 24V DC 下測(cè)定，電阻值 ≤ 10Ω。圖 9 閥桿與閥桿密封結(jié)構(gòu) DBB 功能DBB 功能設(shè)計(jì)是指無論是閥門處于開啟或關(guān)閉狀態(tài)，閥腔泄壓排放時(shí)，上游端和下游端閥座應(yīng)同時(shí)截止，并允許從排泄閥處對(duì)在線閥門進(jìn)行閥座密封性能測(cè)試，而不影響管線運(yùn)行。 緊急密封系統(tǒng)緊急密封系統(tǒng)由注射器和止回閥組成，分別安裝在閥座和閥桿填料處外側(cè)。緊急密封系統(tǒng)可以用來阻止或減少管線中閥門密封座的泄漏。密封劑注射前要進(jìn)行清潔和沖洗，有專門生產(chǎn)的清潔劑和密封脂，用手動(dòng)或電動(dòng)的工具將清洗劑或密封脂從注射器口注入，并按供貨商所提供的使用說明進(jìn)行清潔和緊急密封操作（圖 10）。圖 10 注射器與止回閥 驅(qū)動(dòng)裝置閥門驅(qū)動(dòng)裝置有手動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、氣動(dòng)（雙作用或彈簧復(fù)位）、高壓氣動(dòng)（直接使用管線氣體）、電動(dòng)、液動(dòng)（雙作用或彈簧復(fù)位）以及氣液聯(lián)動(dòng)。氣液聯(lián)動(dòng)可實(shí)施本地和遠(yuǎn)程控制，與衛(wèi)星遙控的 SCADA 系統(tǒng)相配合，當(dāng)下游壓力降的速率或持續(xù)時(shí)間超過設(shè)定值時(shí)（即管線爆裂），緊急切斷閥自動(dòng)截?cái)?，并帶有救急性的蓄壓器，供手?dòng)操作。 端部設(shè)計(jì)連接端有法蘭連接端和焊接連接端。法蘭連接端應(yīng)帶凸面或環(huán)形槽，其尺寸、公差、光潔度、以及打孔、法蘭面、锪孔、倒角等按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。DN600 及其以下按 ASME ，其中 DN550 按 MSSSP44。DN650 以上按 ASME 中 A 系列。焊接端應(yīng)按 ASME 或 ASME 設(shè)計(jì)。 螺栓閥體連接螺栓用 ASTM A193 B7 材料制造，并符合 NACETM0284 規(guī)定?？蛻艨梢砸笞髦囼?yàn)，按 ASME 第 V 篇進(jìn)行。 安裝對(duì)于直埋地下的閥門為全焊接閥體管線球閥，閥桿按客戶要求接長(zhǎng)，閥桿接長(zhǎng)部分設(shè)計(jì)應(yīng)牢固，能抗地面承載。閥體上的連接管、密封劑注入器、底部排泄閥、安全泄放裝置均接至地表，接管與閥體焊接。應(yīng)控制接長(zhǎng)桿的撓曲和傳動(dòng)鏈結(jié)合部的間隙。防止開關(guān)過程中，球體不能準(zhǔn)確地處于關(guān)或開的位置，造成傳動(dòng)失誤。 規(guī)格與壓力級(jí)按 API6D 及制造廠的裝備能力，產(chǎn)品的供貨范圍為 Class100~600 磅級(jí) 189。~60in.（DN15~1500mm）、Class900 磅級(jí) 189。~36in.（DN15~900mm）、Class1500 磅級(jí) 189。~16in.（DN15~400mm）和 Class2500 磅級(jí) 189。~12in.（DN15~300mm）。在特殊場(chǎng)合，國(guó)外供貨商可提供 Class150~600 磅級(jí)最大口徑至 72in.（DN1800mm）、Class900 磅級(jí)最大口徑至 40in.（DN1016mm）、Class1500 磅級(jí)最大口徑至36in.（DN900mm）和 Class2500 磅級(jí)最大口徑至24in.（DN600mm）。5 數(shù)字仿真技術(shù)采用有限元分析
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