PDF《管线球阀的技术现状及发展方向》

2 倍. (9) 硫化工况 承压部件及螺栓材料应具有抗 应力裂化的能力 , 符合 NACE MR0175 要求. (10) 紧急切断 长距离管道输送系统采用卫 星监控系统 , 当管线压降速率或持续时间达到某一 设定值 , 阀门应紧急切断. (11) 防腐蚀 采用全焊阀体结构 , 管道阴极 接地和外表面防腐 , 防止地下水的电位腐蚀和应力 腐蚀.

3 国外管线球阀的发展 管线球阀经过半个世纪的发展 , 在结构设计上 形成两大类型.一类以美国 Cameron 公司为代表 的采用全焊接球状阀体结构 (图1) . 属于这一类 图1全焊接球形阀体管线球阀 的有德国的 BORSIG 公司和 Schuck 公司 , 美国的 Larsen &

Toubro 公司 , 日本的 KITZ 公司、TIX 公司和 TUBOTA 公司 , 以及俄罗斯的 Tyazhpro2 marmatuva 公司.另一类以意大利 Grove 公司为代 表,采用分体式筒状结构和在此基础上发展的全焊 接筒状阀体结构 (图2) .属于这一类的有意大利 的NuovoPignone 公司、PCC 公司、PERAR 公司、 B1F1E 公司、PIBIV IESSE 公司和 FCT 公司 , 美 国的 PBV 公司 , 捷克的 Czechoslovikia 公司. 图2筒状阀体管线球阀 美国 Cameron 公司的产品阀体为全焊接球状 , 密封材料为尼龙或 PTFE , 可转动阀座 , 上下阀杆 轴支承 , 进口端密封 , 出口端腔体压力自动向下游 端泄放.该公司的全焊接球形阀体结构 , 以其高的 可靠性 , 广泛用于重要的长输管线中 , 如美国阿拉 斯加原油输送管线.意大利 Grove 公司生产的球阀 以双活塞效应 , 防爆橡胶 O 形圈或 PTFE 密封材 料,支撑板支轴球结构 , 分体式阀体 , 便于维修 , 广泛用于长输管线的场站和增压站.其后发展的圆 筒状或准圆筒状全焊接阀体球阀在长输管线中亦用 作紧急切断阀.在某些场合 , 客户需要在线维修 , 可选用上装式结构管线球阀 (图3) . 图3上装式结构管线球阀 由于商业上的竞争 , 促进技术上也相互交融. 美国 Cameron 公司的 Dynaseal370 系列产品即为分 体式结构 , 同时与全焊接阀体产品配套销售.意大 利Grove 公司也推出准球状的全焊接阀体结构在主 管线中获得应用.而其他公司如 TIX , KITZ 则吸 收两大类型的优点 , 根据各自制造工艺特点 , 推出 球状全焊接阀体双活塞效应橡胶密封材料的管线球 阀产品 (图4) .

4 结构设计 ―

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2007 年第

6 期阀门?1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 管线球阀的设计理念最根本的是安全和可靠 性.长输管线的自然条件要求管线球阀的设计和制 造必须保证其安全性和可靠性.而且这一理念应贯 彻在产品设计、零件加工、工艺规范、型式试验、 产品试验、质量控制和售后服务的全过程. 图4日本 TIX 球状全焊接阀门

411 阀体 阀体设计分为全焊接阀体设计和分体式阀体设计. 全焊接阀体设计有筒状结构和球状结构.筒状 结构为双焊缝 , 焊接过程热量输入大 , 残余应力复 杂,轴向和径向变形大.Cameron 公司生产的球状 结构是四条焊缝拼接.随着工艺技术进步 , 采用左 右阀体热锻压成型 , 可中间单焊缝焊接成型 , 减少 线能量输入 , 降低轴向和径向变形. 分体式结构一般由阀体和左右连接体组成.连 接体与阀体由螺栓连接 , 连接法兰厚度与螺栓的连 接强度应按与阀体内径相当的法兰进行类比设计 , 其连接强度必须防止管道应力而产生连接松弛 , 使 密封失效.阀体与连接体面对面接触 , 中间无间 隙.密封必须满足失火安全要求 , 采用橡胶 O 形 圈与缠绕式金属垫组合密封 (图5) . 图5阀体与连接体防火结构 阀体材料为锻件 , 锻件按三级锻件标准验收 , 需要