PDF《管线球阀的技术现状及发展方向》

100 %无损探伤.当使用温度为 -

29 ℃以上 时,选用 ASTM A105.当使用温度为 -

29 ℃ 以下 时,选用 ASTM A350L F2.对于焊接阀体 , A105 或LF2 材料的化学成分、含碳量、碳当量、S 和P等元素应另有特殊限制 , 焊缝处实施着色检查和超 声波探伤.

412 密封结构 阀座采用组合密封结构 , 即金属对金属的初始 密封 , 以阻挡固体颗粒的进入.用橡胶、PTFE、 尼龙、PEEK 等软性材料作为次级密封 , 以保证 零 级泄漏 (图6) .为防止管线中异物侵入对软 密封材料的损坏 , 管线球阀均设有紧急密封剂的注 入系统 , 以获得暂时性的密封要求. 图6组合密封结构 密封用橡胶圈有圆形、三角形或其他特殊形 状.对于 Class900 磅级以上 , 应选用防爆降压 (AED) 特性的材料作为 O 形圈材料.PTFE 的密 封圈一般采用筒状镶嵌式结构 , 亦可制成倒钩状组 合式结构 , 以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 , 可按照需要设计成 单 活塞效应 压力自泄放密封座结构 (图7) 和 双 活塞效应 双重密封结构 (图8) . 单活塞效应即进口端密封 , 出口端腔体压力自 动排放.双活塞效应即进口端、出口端同时密封 , 无论是气体介质或液体介质 , 腔体必须设有安全 阀,以保证压力泄放.单活塞效应和双活塞效应设 计的阀座 , 其腔体压力排放是有区别的.双活塞效 ―

4 2 ― 阀门2007 年第

6 期?1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 应设计是腔体压力超过压力等级相应的压力值的

1133 倍时排放 , 且排放至大气环境.而单活塞效 应的设计则是只要腔体压力大于下游端管线压力就 自动排放至下游管线.因此 , 一般将单活塞效应产 品作为标准产品 , 双活塞效应产品作为选项产品. 设置安全阀时 , 安全阀口径应 ≥ 1/ 2in. , 泄放压力 ≤

1133 倍额定压力.阀座与连接体配合处应有失 火安全设计 , 与阀座配合处连接体内表面应局部化 学镀镍. 图7压力自泄放密封座结构 图8 双活塞效应 双重密封结构

413 球体与支承轴 管线球阀口径 (DN ≥ 2in. ) 大都采用支承球、 浮动阀座结构.作用在球体上的介质力有两个滑动 轴承支撑 , 对于高压、大口径 , 其滑动轴的比压必 须进行计算 , 其许用比压不能超过供货商提供的滑 动轴套许用比压.若采用不锈钢作基体 , 内衬 PTFE 塑料,这种轴承套承载比压可达200 ~ 400MPa , 许用比压取 100~200MPa , 且摩擦系数 低,可降低球阀的操作扭矩. 支承轴的设计方案有

2 种,一种是在球上车削 成上下轴颈 , 并用二个上下支撑板支承 , 中间内置 由PTFE 内衬的不锈钢轴套 , 支承轴长度 L 与轴 颈d之比受结构限制 , 取L/d=014~018.另一 种是球体车削成内孔 , 上下由二个支承轴支承在阀 体上 , 这种设计一般取 L / d = 112~2.这二种结 构,前者由于轴颈粗而短 , 所以球阀的阻力矩较 大,而后者的上支承轴 , 同时又是传动扭矩的阀 杆,所以是处于复合的受力状态.支承轴 (阀杆) 的材料可选用 ANSI

4140 并需化学镀镍.阀杆与 球体扭矩的传递可用单键、双键或花键连接 , 亦有 直接连接装配后与球体焊接的结构. 球体的加工精度 , 其圆度 ≤01005mm.化学 镀镍 , 镀层硬度高于阀座的镀层.对于大口径 , 高 压力级阀门的球体 , 应作球体变形计算 , 这种变形 足以引起密封失效.