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分析管線軟密封球閥的設(shè)計和制造
點擊次數(shù):241 發(fā)布時間:2014-5-5
管線軟密封球閥的設(shè)計和制造
管線軟密封球閥是根據(jù)用戶的需求,為滿足在硫化環(huán)境下的抗硫化應(yīng)力裂化的要求,我們從設(shè)計、選材、制造、試驗、表面處理及涂漆都嚴格按美國腐蝕工程師協(xié)會NACE的有關(guān)標準要求進行。管線球閥系列不僅材料選擇廣泛且內(nèi)件材料均采用表面鍍鎳或是316材質(zhì)、密封圈采用特制的聚合物材料。
合金鋼閥門不僅防腐蝕,抗硫化,能力強,防火、防靜電、密封性能好,適用壓力與溫度范圍廣,全通徑與縮徑齊備,并可配多種驅(qū)動裝置,是化工、石油煉制,天然氣開采與輸送系統(tǒng)理想的閥門選擇。管線球閥對于中國來說,正屬于黃金時期,占世界人口1/4的中國,2000年的長輸管線不足2萬公里,不到管線的1%。2000年以后,取得了飛速發(fā)展,至2009年已擁有長輸管線8萬公里,占*總量的2.5%,其中輸氣管線3.1萬公里,輸油管線2.9萬公里。在線服役的管線球閥2萬臺以上。管線球閥的設(shè)計和制造,對安全性和可靠性的強調(diào),無論如何亦不為過分。而且這一理念應(yīng)貫徹在球閥產(chǎn)品設(shè)計,工藝規(guī)范,零件加工,型式試驗,產(chǎn)品試驗,質(zhì)量控制,售后服務(wù)的全過程。無論是長輸管線或者是城市管網(wǎng)都是能源的供給線,是一條國家經(jīng)濟命脈線。性的地下輸油、輸氣管線和管網(wǎng),就象地上輸配電網(wǎng)一樣,是城市工業(yè)和民用賴以生存的基礎(chǔ),沒有這條能源供給線,現(xiàn)代化城市功能立即停止。1閥體的設(shè)計可分為全焊接閥體設(shè)計和分體式閥體設(shè)計。全焊接閥體設(shè)計有筒狀結(jié)構(gòu)和球狀結(jié)構(gòu),筒狀結(jié)構(gòu)是雙焊縫,焊接過程熱量輸入大,殘余應(yīng)力復(fù)雜,軸向和徑向變形大。球狀結(jié)構(gòu)是四條焊縫拼接,現(xiàn)在由于工藝技術(shù)進步,采用左右閥體熱鍛壓成型,可中間單焊縫焊接成型,減少線能量輸入,降低軸向和徑向變形。分體式結(jié)構(gòu)一般由閥體和左右連接體組成。連接體與閥體由螺栓連接,連接法蘭厚度與螺栓的連接強度應(yīng)按與閥體內(nèi)徑相當(dāng)?shù)姆ㄌm進行類比設(shè)計,其連接強度必須防止管道應(yīng)力而產(chǎn)生連接松弛,使密封失效。閥體與連接體面對面接觸,中間無間隙。密封必須滿足失火安全要求,采用橡膠O型圈與纏繞式金屬墊組合密封。閥體的材料為鍛件,溫度-29C°以上選用ASTMA105;-29C°以下選用ASTMA350LF2。對于焊接閥體,對A105或LF2材料的化學(xué)成分、含碳量、碳當(dāng)量以及硫、磷等元素應(yīng)另有特殊限制。鍛件按三級鍛件標準驗收,做100%無損探傷,焊縫處做著色檢查和超聲波探傷。輸氣管線球閥的閥體大部分是采用A105,球A105N。輸油管線的球閥的閥體大部分是采用A105,球316。2密封座與密封閥座采用組合密封結(jié)構(gòu),即金屬對金屬的初始“密封”,以阻擋固體顆粒的進入;用橡膠、PTFE塑料、尼龍、PEEK等軟密封作為次級密封,以保證零泄漏。但由于管線中的異物的意外導(dǎo)入對軟密封材料的損壞,管線球閥均設(shè)有緊急密封劑的注入系統(tǒng),以獲得暫時性的密封要求。密封用的橡膠圈有圓形,三角形或其他特殊形狀。閥門公司都有自己的設(shè)計結(jié)構(gòu)和工藝措施,防止橡膠圈在開關(guān)過程中被吹出(Blowout)或切壞。對于Class900磅級以上,應(yīng)選用防爆降壓(AED)特性的材料作為O型圈材料。PTFE的密封圈,一般采用筒狀鑲嵌式結(jié)構(gòu),亦可做成倒鉤狀組合式結(jié)構(gòu),旨在保證密封圈不被吹出而導(dǎo)致密封失效。密封座材料與閥體材料相同,化學(xué)鍍鎳,有彈簧加載以保證初始密封比壓,彈簧可采用螺旋彈簧,板彈簧或碟形彈簧,材料為InconelX-750。進口端和出口端閥座采用對稱雙向密封設(shè)計。這種活塞式的介質(zhì)自密封結(jié)構(gòu),按照客戶需要可設(shè)計成“單活塞效應(yīng)”(Singlepistonaction),壓力自泄放密封座結(jié)構(gòu)和“雙活塞效應(yīng)”(DoublePistoneffect)雙重密封結(jié)構(gòu)。單活塞效應(yīng)即進口端密封,出口端腔體壓力自動排放。3DBB功能設(shè)計DBB功能設(shè)計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,上游端和下游端閥座應(yīng)同時截止(DoubleBlock&Bleed),并允許從排泄閥處對在線閥門進行閥座密封性能測試,而不影響管線運行。4緊急密封系統(tǒng)的設(shè)計緊急密封系統(tǒng)由注射器(Injector)和止回閥(CheckValve)組成,分別安裝在閥體上,在閥座處的外測和閥桿填料處外側(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,密封劑注射前要進行清潔和沖洗,有專門生產(chǎn)的清潔劑和密封脂,用手動或電動的工具將清洗劑或密封脂從注射器口注入,并按閥門供貨商所提供的使用說明進行清潔和緊急密封操作。失火安全與防靜電設(shè)計已在支承軸、密封座章節(jié)中予以說明,防靜電結(jié)構(gòu)設(shè)計,在24VDC下測定,電阻值不超過10歐姆。5閥門的操作方式閥門的操作,有手動、蝸輪傳動、氣動(雙作用或彈簧復(fù)位),高壓氣動(直接使用管線氣體)、電動、液動(雙作用或彈簧復(fù)位)以及氣液聯(lián)動。氣液聯(lián)動可實施本地和遠程控制,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)時間超多設(shè)定值時,(即管線爆裂),緊急切斷閥自動截斷,并帶有救急性的蓄壓器,供手動操作。6管線球閥連接端部設(shè)計連接端按客戶要求,有法蘭連接端和焊接端。法蘭連接端應(yīng)帶凸面或環(huán)形槽,其尺寸、公差與光潔度、以及打孔、法蘭面,锪孔、倒孔等應(yīng)按下列標準DN600及其以下,按ASMEB16.5,其中DN550按MSS-SP44;DN650以上按ASMEB16.47中A系列焊接端應(yīng)按ASMEB31.4中434.8.6節(jié)或ASMEB31.8。7螺栓緊固件8直埋式設(shè)計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,閥桿接長部分設(shè)計應(yīng)牢固,能抗地面承載,所有閥體上的連接管、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。接長桿的設(shè)計,其長軸的繞曲和傳動鏈結(jié)合部的間隙應(yīng)予控制,防止開關(guān)過程中,球體不能準確地處于關(guān)或開的位置,造成傳動失誤。9管線球閥供貨范圍按API標準6D,以及管線球閥制造廠的裝備能力,
產(chǎn)品的供貨范圍:Class100-600磅級DN1/2”-60”Class900磅級DN1/2”-36”Class1500磅級DN1/2”-16”Class2500磅級DN1/2”-12”在特殊場合,國外管線球閥供貨商可提供Class150-600磅級zui大口徑至DN72”Class900磅級zui大口徑至DN40”Class1500磅級zui大口徑至DN36”Class2500磅級zui大口徑至DN24”
管線軟密封球閥是根據(jù)用戶的需求,為滿足在硫化環(huán)境下的抗硫化應(yīng)力裂化的要求,我們從設(shè)計、選材、制造、試驗、表面處理及涂漆都嚴格按美國腐蝕工程師協(xié)會NACE的有關(guān)標準要求進行。管線球閥系列不僅材料選擇廣泛且內(nèi)件材料均采用表面鍍鎳或是316材質(zhì)、密封圈采用特制的聚合物材料。
合金鋼閥門不僅防腐蝕,抗硫化,能力強,防火、防靜電、密封性能好,適用壓力與溫度范圍廣,全通徑與縮徑齊備,并可配多種驅(qū)動裝置,是化工、石油煉制,天然氣開采與輸送系統(tǒng)理想的閥門選擇。管線球閥對于中國來說,正屬于黃金時期,占世界人口1/4的中國,2000年的長輸管線不足2萬公里,不到管線的1%。2000年以后,取得了飛速發(fā)展,至2009年已擁有長輸管線8萬公里,占*總量的2.5%,其中輸氣管線3.1萬公里,輸油管線2.9萬公里。在線服役的管線球閥2萬臺以上。管線球閥的設(shè)計和制造,對安全性和可靠性的強調(diào),無論如何亦不為過分。而且這一理念應(yīng)貫徹在球閥產(chǎn)品設(shè)計,工藝規(guī)范,零件加工,型式試驗,產(chǎn)品試驗,質(zhì)量控制,售后服務(wù)的全過程。無論是長輸管線或者是城市管網(wǎng)都是能源的供給線,是一條國家經(jīng)濟命脈線。性的地下輸油、輸氣管線和管網(wǎng),就象地上輸配電網(wǎng)一樣,是城市工業(yè)和民用賴以生存的基礎(chǔ),沒有這條能源供給線,現(xiàn)代化城市功能立即停止。1閥體的設(shè)計可分為全焊接閥體設(shè)計和分體式閥體設(shè)計。全焊接閥體設(shè)計有筒狀結(jié)構(gòu)和球狀結(jié)構(gòu),筒狀結(jié)構(gòu)是雙焊縫,焊接過程熱量輸入大,殘余應(yīng)力復(fù)雜,軸向和徑向變形大。球狀結(jié)構(gòu)是四條焊縫拼接,現(xiàn)在由于工藝技術(shù)進步,采用左右閥體熱鍛壓成型,可中間單焊縫焊接成型,減少線能量輸入,降低軸向和徑向變形。分體式結(jié)構(gòu)一般由閥體和左右連接體組成。連接體與閥體由螺栓連接,連接法蘭厚度與螺栓的連接強度應(yīng)按與閥體內(nèi)徑相當(dāng)?shù)姆ㄌm進行類比設(shè)計,其連接強度必須防止管道應(yīng)力而產(chǎn)生連接松弛,使密封失效。閥體與連接體面對面接觸,中間無間隙。密封必須滿足失火安全要求,采用橡膠O型圈與纏繞式金屬墊組合密封。閥體的材料為鍛件,溫度-29C°以上選用ASTMA105;-29C°以下選用ASTMA350LF2。對于焊接閥體,對A105或LF2材料的化學(xué)成分、含碳量、碳當(dāng)量以及硫、磷等元素應(yīng)另有特殊限制。鍛件按三級鍛件標準驗收,做100%無損探傷,焊縫處做著色檢查和超聲波探傷。輸氣管線球閥的閥體大部分是采用A105,球A105N。輸油管線的球閥的閥體大部分是采用A105,球316。2密封座與密封閥座采用組合密封結(jié)構(gòu),即金屬對金屬的初始“密封”,以阻擋固體顆粒的進入;用橡膠、PTFE塑料、尼龍、PEEK等軟密封作為次級密封,以保證零泄漏。但由于管線中的異物的意外導(dǎo)入對軟密封材料的損壞,管線球閥均設(shè)有緊急密封劑的注入系統(tǒng),以獲得暫時性的密封要求。密封用的橡膠圈有圓形,三角形或其他特殊形狀。閥門公司都有自己的設(shè)計結(jié)構(gòu)和工藝措施,防止橡膠圈在開關(guān)過程中被吹出(Blowout)或切壞。對于Class900磅級以上,應(yīng)選用防爆降壓(AED)特性的材料作為O型圈材料。PTFE的密封圈,一般采用筒狀鑲嵌式結(jié)構(gòu),亦可做成倒鉤狀組合式結(jié)構(gòu),旨在保證密封圈不被吹出而導(dǎo)致密封失效。密封座材料與閥體材料相同,化學(xué)鍍鎳,有彈簧加載以保證初始密封比壓,彈簧可采用螺旋彈簧,板彈簧或碟形彈簧,材料為InconelX-750。進口端和出口端閥座采用對稱雙向密封設(shè)計。這種活塞式的介質(zhì)自密封結(jié)構(gòu),按照客戶需要可設(shè)計成“單活塞效應(yīng)”(Singlepistonaction),壓力自泄放密封座結(jié)構(gòu)和“雙活塞效應(yīng)”(DoublePistoneffect)雙重密封結(jié)構(gòu)。單活塞效應(yīng)即進口端密封,出口端腔體壓力自動排放。3DBB功能設(shè)計DBB功能設(shè)計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,上游端和下游端閥座應(yīng)同時截止(DoubleBlock&Bleed),并允許從排泄閥處對在線閥門進行閥座密封性能測試,而不影響管線運行。4緊急密封系統(tǒng)的設(shè)計緊急密封系統(tǒng)由注射器(Injector)和止回閥(CheckValve)組成,分別安裝在閥體上,在閥座處的外測和閥桿填料處外側(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,密封劑注射前要進行清潔和沖洗,有專門生產(chǎn)的清潔劑和密封脂,用手動或電動的工具將清洗劑或密封脂從注射器口注入,并按閥門供貨商所提供的使用說明進行清潔和緊急密封操作。失火安全與防靜電設(shè)計已在支承軸、密封座章節(jié)中予以說明,防靜電結(jié)構(gòu)設(shè)計,在24VDC下測定,電阻值不超過10歐姆。5閥門的操作方式閥門的操作,有手動、蝸輪傳動、氣動(雙作用或彈簧復(fù)位),高壓氣動(直接使用管線氣體)、電動、液動(雙作用或彈簧復(fù)位)以及氣液聯(lián)動。氣液聯(lián)動可實施本地和遠程控制,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)時間超多設(shè)定值時,(即管線爆裂),緊急切斷閥自動截斷,并帶有救急性的蓄壓器,供手動操作。6管線球閥連接端部設(shè)計連接端按客戶要求,有法蘭連接端和焊接端。法蘭連接端應(yīng)帶凸面或環(huán)形槽,其尺寸、公差與光潔度、以及打孔、法蘭面,锪孔、倒孔等應(yīng)按下列標準DN600及其以下,按ASMEB16.5,其中DN550按MSS-SP44;DN650以上按ASMEB16.47中A系列焊接端應(yīng)按ASMEB31.4中434.8.6節(jié)或ASMEB31.8。7螺栓緊固件8直埋式設(shè)計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,閥桿接長部分設(shè)計應(yīng)牢固,能抗地面承載,所有閥體上的連接管、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。接長桿的設(shè)計,其長軸的繞曲和傳動鏈結(jié)合部的間隙應(yīng)予控制,防止開關(guān)過程中,球體不能準確地處于關(guān)或開的位置,造成傳動失誤。9管線球閥供貨范圍按API標準6D,以及管線球閥制造廠的裝備能力,
產(chǎn)品的供貨范圍:Class100-600磅級DN1/2”-60”Class900磅級DN1/2”-36”Class1500磅級DN1/2”-16”Class2500磅級DN1/2”-12”在特殊場合,國外管線球閥供貨商可提供Class150-600磅級zui大口徑至DN72”Class900磅級zui大口徑至DN40”Class1500磅級zui大口徑至DN36”Class2500磅級zui大口徑至DN24”