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分析管線球閥的設計
分析管線球閥的設計

     管線球閥是根據(jù)用戶的需求，為滿足在硫化環(huán)境下的抗硫化應力裂化的要求，

我們從設計、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，不到全球管線的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，占全世界總量的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。

     管線球閥的設計和制造，對**性和可靠性的強調(diào)，無論如何亦不為過分。

而且這一理念應貫徹在球閥產(chǎn)品設計，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。

全球性的地下輸油、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，沒有這條能源供給線，現(xiàn)代化城市功能立即停止。

     1 閥體的設計可分為全焊接閥體設計和分體式閥體設計。

     全焊接閥體設計有筒狀結(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，殘余應力復雜，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按與閥體內(nèi)徑相當?shù)姆ㄌm進行類比設計，其連接強度必須防止管道應力而產(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**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ASTM A105；-29C°以下選用ASTM A350 LF2。

對于焊接閥體，對A105或LF2材料的化學成分、含碳量、碳當量以及硫、磷等元素應另有特殊限制。

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入對軟密封材料的損壞，管線球閥均設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計結(jié)構(gòu)和工藝措施，防止橡膠圈在開關過程中被吹出（Blow out）或切壞。

對于Class900磅級以上，應選用防爆降壓（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致密封失效。

     密封座材料與閥體材料相同，化學鍍鎳，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Inconel X－750。

     進口端和出口端閥座采用對稱雙向密封設計。這種活塞式的介質(zhì)自密封結(jié)構(gòu)，按照客戶需要可設計成“單活塞效應”（Single piston action），

壓力自泄放密封座結(jié)構(gòu)和“雙活塞效應”（Double Piston effect）雙重密封結(jié)構(gòu)。單活塞效應即進口端密封，出口端腔體壓力自動排放。