上海申弘閥門有限公司
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高溫高壓自密封截止閥設(shè)計(jì)改進(jìn)電動(dòng)、對(duì)接焊連接形式、明桿楔式剛性單閘板，閥座密封面材料為鉻鉬釩鋼堆焊鈷鉻鎢合金，工作壓力10MPa~17MPa，閥體材料為鉻鉬釩鋼的高溫高壓電站閘閥。一種高溫高壓雙向平衡截止閥。它由閥體、閥瓣、平衡孔、壓環(huán)、上墊圈、上密封圈、上隔環(huán)、阻斷圈、下隔環(huán)、下密封圈、下墊圈、閥蓋和閥桿等組成，本發(fā)明具有的雙向高溫高壓自密封結(jié)構(gòu)，使其能夠用于現(xiàn)有自平衡截止閥技術(shù)還無法使用的高溫、高壓及操作頻繁的雙向流動(dòng)的壓力管道；本發(fā)明具有的雙向壓力自平衡結(jié)構(gòu)，使得閥瓣上承受的介質(zhì)壓力自平衡，閥門操作十分輕松，不僅降低了手動(dòng)閥門的人工操作勞動(dòng)強(qiáng)度，而且顯著降低了電動(dòng)、氣動(dòng)閥門的輔助裝置能耗，還極大的拓寬了截止閥在雙向流動(dòng)的大通徑高壓管道上的應(yīng)用。本發(fā)明采用不同材料制作，可廣泛適用于各種單向或雙向流動(dòng)的高溫、高壓及腐蝕性介質(zhì)管道，且工作可靠和制法簡便。
高溫高壓自密封截止閥設(shè)計(jì)改進(jìn)閥體需要的材料
1.閥體里的物質(zhì)材料
如果想要保證高溫閥門對(duì)結(jié)構(gòu)材料的要求，就應(yīng)該符合以下標(biāo)準(zhǔn)：硬度、沖擊力、耐擦傷力。我們對(duì)閥體里面的材料做出選擇的同時(shí)，應(yīng)該將物質(zhì)的熱膨脹性作為一個(gè)重點(diǎn)。而且還應(yīng)該考慮到高溫環(huán)境下部件損壞的幾率。閥體里面的材料經(jīng)過銹鋼制作，可以在表面上做到堆焊的處理，這樣可以保證閥體耐磨和氣蝕這些性質(zhì)，可以讓它們?cè)诟邷丨h(huán)境下正常工作。 在高溫的環(huán)境下，出現(xiàn)的介質(zhì)腐蝕一定會(huì)對(duì)材料選擇產(chǎn)生很大的影響，因?yàn)槭窃诟邷氐沫h(huán)境下使用，所以應(yīng)該選擇物質(zhì)屬性比較好的材料，例如碳素鋼、耐高溫合金鋼、不銹鋼等作為閥體的物質(zhì)材料，這才可以確保閥體在高溫環(huán)境下還能夠正常工作。
2.殼體在壁厚方面的設(shè)計(jì)
做殼體的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮在具體使用時(shí)可能會(huì)發(fā)生的壓力，而且應(yīng)該把它設(shè)計(jì)為殼體耐壓固定值，這樣才能夠保證有充分的耐壓力，可以有效地將腐蝕減到低的程度。
3.中部的密封設(shè)計(jì)
中部的密封可以設(shè)計(jì)為強(qiáng)制伍德密封。它的原理是將法蘭螺栓做好緊閉，使密封墊片使用壓力產(chǎn)生壓縮性的效果，然后在表面出現(xiàn)比較微小的縫隙。在中溫小口徑閥門的設(shè)計(jì)中，這樣的強(qiáng)制性密封是很常用的。具體來說強(qiáng)制伍德密封是由以下部分組成：閥體、浮動(dòng)閥蓋、密封環(huán)等。我們?cè)谶M(jìn)行升壓操作以前，應(yīng)該對(duì)牽制的螺栓做好固定，將浮動(dòng)的蓋上移。這樣做的目的是讓閥蓋以及彈性墊保持很好的密封能力。當(dāng)介質(zhì)對(duì)它施加壓力，可以向上移動(dòng)時(shí)，就能夠?qū)β菟óa(chǎn)生有效地牽制。閥蓋和彈性墊的密封壓力有著正向的聯(lián)系，他們可以隨壓力的上升而加強(qiáng)，后可以產(chǎn)生很好的密封作用。
4.高溫螺栓做好連接的工作
因?yàn)槁菟ㄐ枰诟邷丨h(huán)境下做工作，因此應(yīng)該考慮幾個(gè)主要的問題：螺栓還有被連接的性能改變，力量的松弛，等等。針對(duì)以上問題我們可以做出下面的設(shè)計(jì)：，避免旋合的螺紋在高溫環(huán)境下出現(xiàn)咬死的情況。第二，除了進(jìn)行科學(xué)合理的選材，還應(yīng)該將螺紋設(shè)計(jì)為粗牙螺紋，在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)加強(qiáng)半徑的問隙。第三，鋼螺栓一旦長期處于300℃，就會(huì)發(fā)生力相對(duì)松弛的情況。因此一定要保證剩余的預(yù)緊力要高出需求值，要檢查聯(lián)接的穩(wěn)固性。
5.間隙的配合要科學(xué)
閥桿，上密封座之間應(yīng)該保證合理的間隙，在材料的熱膨脹指數(shù)上應(yīng)該保證后者大于前者，不然就容易發(fā)生磨損的問題。
高溫高壓自密封截止閥設(shè)計(jì)改進(jìn)高溫閥門常用材料及其使用溫度
高溫閥門設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)注意使用溫度不得超過材料的大允許使用溫度。根據(jù)ASME B31.3高溫閥門常用材料的使用溫度見下圖。需特別說明的是，在實(shí)際閥門設(shè)計(jì)中還要考慮介質(zhì)腐蝕性和應(yīng)力水平等因素，閥門材料的允許溫度實(shí)際要比表中值低。
1、設(shè)計(jì)制造按JB/T3595等標(biāo)準(zhǔn)，可與國產(chǎn)設(shè)備配套使用
2、閥門中腔采用壓力自緊式密封結(jié)構(gòu)、密封性能好，支管兩端為焊接結(jié)構(gòu)。
3、閘板與閥座密封面采用司太立（stellite）鈷基硬質(zhì)合金堆焊而成，耐磨、耐高溫、耐腐蝕、抗擦傷性能好。
4、閥桿經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面氮化處理，有良好的抗腐蝕性和抗擦傷性。
5、啟閉件的結(jié)構(gòu)可根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)成單板、雙板、平行雙板等不同形式。
高溫高壓自密封截止閥設(shè)計(jì)改進(jìn)高溫高壓電動(dòng)電站截止閥 引用標(biāo)準(zhǔn)
制造與驗(yàn)收技術(shù)條件按日本火力發(fā)電用閥門標(biāo)準(zhǔn)E101和JB/T3595-93的規(guī)定；
結(jié)構(gòu)長度按E101的規(guī)定或按用戶提供尺寸；
焊接坡口接電力工業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)78DG的規(guī)定或按用戶提供尺寸。
高溫閥門設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意熱膨脹量、熱交變及材料機(jī)械性能的影響。由于材料熱膨脹系數(shù)、零件所承受熱載等的差別，即使幾乎同時(shí)加熱的閥座和閥芯在高溫下的膨脹量等性能也有所不同；為了有效減少零件之間因溫度造成的卡死或擦傷需適當(dāng)增大閥門零件間的工作間隙，此間隙的增加量應(yīng)依據(jù)材料的熱膨脹系數(shù)、應(yīng)力以及實(shí)際使用溫度來確定。高溫?zé)峤蛔儠?huì)導(dǎo)致閥座和導(dǎo)向套之間的連接變松、加劇閥門零件的疲勞老化等，在設(shè)計(jì)中要根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的措施，如密封結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用彈性閥座。高溫將顯著影響材料的機(jī)械性能，不同溫度下材料的強(qiáng)度、硬度、塑性、彈性模量和波桑比等亦將不同，在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮這些因素對(duì)閥門性能的影響。
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