首页 > 服务支持 > 技术知识 > 详细介绍

论管线球阀的设计与制造过程


    为满足管线球阀用户的需求,管线球阀在设计与制造的过程中都会严格遵守美国腐蚀工程师协会NACE的有关标准。管线球阀的制造材料选用范围比较广泛,内件材料都是采用的表面镀镍或316材质、密封圈采用特制的聚合物材料。合金钢阀门具有防腐蚀、密封性能好等优点,因此,适用范围很广,是天然气开采与输送系统的最佳阀门选择。

    在中国,管线球阀正处于黄金时期。中国地域辽阔,人口众多,但直至2000年,全国覆盖的长输管线还不到2.5公里,但在2000年以后发展极快,到2010年,中国覆盖的长输管线已达到8.5万公里。
    管线球阀在设计制造的过程中对于安全性和可靠性有极高的要求。并且这一理念被贯彻到球阀设计的全过程,从零件加工到型式试验,从产品试验,到质量控制,再到售后服务都要严格按照这一标准执行。
    1 管线球阀阀体的设计分两部分,一是全焊接阀体设计,二是分体式阀体设计。
    全焊接阀体设计有筒状和球状两种结构。筒状结构属于双焊缝,焊接过程中会产生大量的热量,残余应力比较复杂,轴向和径向变形大。球状结构属于4条焊缝拼接,随着现代工艺技术的进步,球状结构采用左右阀体热锻压成型,可中间单焊缝焊接成型,减少线能量的输入,这样就降低轴向和径向变形的概率。
    分体式结构多由阀体与左右连接体组合而成。由螺栓将连接体与阀体进行连接,连接法兰厚度和螺栓的连接强度应按与阀体内径相当的法兰来类比设计,其连接强度要防止管道应力而产生连接松弛,致使密封失效。阀体和连接体面对面接轨,中间没有缝隙。需要指出的是,密封一定要满足失火安全的相关要求,用橡胶O型圈和缠绕式金属垫来进行密封。球阀阀体的材料为锻件,温度-29C°以上选用ASTM A105;-29C°以下选用ASTM A350 LF2。至于焊接球阀阀体,对A105或者是LF2材料的化学成分、含碳量、碳当量及硫、磷等化学元素药要作限制。锻件按照三级锻件的标准进行验收,做到无损探伤,焊缝处要做着色检查与超声波探伤。输气管线球阀阀体大多采用A105,球A105N。输油管线球阀阀体则大多采用A105,球316。
    2 密封座与密封阀座采用组合密封结构,也就是金属对金属的原始“密封”,用来防止固体颗粒进入其内;用橡胶、PTFE塑料、尼龙、PEEK等软密封作二级密封,使泄露程度达到零。管线里常会有杂物意外进入导致材料的损坏,所以管线球阀都会设置紧急密封剂的注入系统,用来处理紧急需要密封的情况。密封用橡胶圈有多种形状,包括圆形、三角形及其他形状。阀门公司在制造时会采用自己的工艺措施来防止橡胶圈在开关时被吹出或者切坏。对于Class900磅级以上,要选用防爆降压特性的材料作为O型圈材料。PTFE的密封圈,一般采用筒状镶嵌式结构,亦可做成倒钩状组合式结构,旨在保证密封圈不被吹出而导致密封失效。密封座材料与阀体材料相同,化学镀镍,有弹簧加载以保证初始密封比压,弹簧可采用螺旋弹簧,板弹簧或碟形弹簧,材料为Inconel X-750。进口端和出口端阀座采用对称双向密封设计。这种活塞式的介质自密封结构,按照客户需要可设计成“单活塞效应”,压力自泄放密封座结构和“双活塞效应”双重密封结构。单活塞效应即进口端密封,出口端腔体压力自动排放。
    3 DBB功能设计DBB功能设计是指不管阀门是开启还是关闭,阀腔泄压排放时,上游端与下游端阀座要在同一时间截止,并准许从排泄阀处对在线阀门做阀座密封性能测试,单前提是不干扰管线的运行。
    4 紧急密封系统的设计紧急密封系统由注射器和止回阀组成,分别安装在阀体上,在阀座处的外测和阀杆填料处外侧。紧急密封系统可以用来阻止或减少管线中阀门密封座的泄漏,密封剂注射前要进行清洁和冲洗,有专门生产的清洁剂和密封脂,用手动或电动的工具将清洗剂或密封脂从注射器口注入,并按阀门供货商所提供的使用说明进行清洁和紧急密封操作。失火安全与防静电设计已在支承轴、密封座章节中予以说明,防静电结构设计,在24VDC下测定,电阻值不超过10欧姆。
    5 阀门的操作。阀门的操作方式可采用手动、蜗轮传动、气动(双作用或弹簧复位),高压气动(直接使用管线气体)、电动、液动(双作用或弹簧复位)以及气液联动。气液联动可实施本地和远程控制,与卫星遥控的SCADA系统相配合,当下游压力降的速率或持续时间超多设定值时,(即管线爆裂),紧急切断阀自动截断,并带有救急性的蓄压器,供手动操作。
    6 管线球阀连接端部设计连接端按客户要求,有法兰连接端和焊接端。
    法兰连接端应带凸面或环形槽,其尺寸、公差与光洁度、以及打孔、法兰面,锪孔、倒孔等应按下列标准
    DN600及其以下,按ASME B16.5,其中DN550按MSS-SP44;
    DN650以上按ASME B16.47中A系列
    焊接端应按ASME B31.4中434.8.6节或ASME B31.8。
    7 螺栓紧固件
    8 直埋式设计。直接埋在地下的阀门属于全焊接的阀体管线球阀,阀杆按照客户需求,阀杆接长部分的设计要牢固,可以承受起地面的压力,所有球阀阀体上的连接管、密封剂注入器、底部的排泄阀、安全泄放装置都直接接至地表,接管和阀体焊接。至于接长杆的设计,长轴的绕曲与传动链结合部的间隙要控制,防止在开关的时候,球体不能准确关开,致使传动失误。
    9 管线球阀的供货范围按照API标准6D来执行:
    Class100-600磅级
    DN1/2”-60”Class900磅级 DN1/2”-36”
    Class1500磅级 DN1/2”-16”
    Class2500磅级 DN1/2”-12”
    在特殊场合,国外管线球阀供货商可提供以下零件:
    Class150-600磅级 最大口径至DN72”
    Class900磅级 最大口径至DN40”
    Class1500磅级 最大口径至DN36”
    Class2500磅级 最大口径至DN24”

  • 泰通二维码扫一扫关注我们
  • 联系我们
  • 公司地址:上海南汇空港工业区金闻路1288号
  • 浙江基地:温州瓯北东瓯工业区
  • 全国免费咨询热线:400 6333 771
  • 销售:021-68103333 
  • 传真:021-51686322
  • 邮箱:ttv@shttv.com
© 2017 上海泰通阀门有限公司 版权所有 沪ICP备07023727号
Top