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2018-03-31

要撕荣:通过研究耐磨球阀的生产制造工艺泥,从阀体选材褪、硬面处理吞、结构设计魄鸡蔽、加工工艺等方面进行技术改进汞,为提高耐磨球迷使用性能和寿命的研究提供依据胯联。 
   耐磨球阀以其特有的优势上省,广泛应用于煤化工配、多晶硅拔趣、炼油罐叫伎、发电厂等领域乾,对于同时存在高温劫煽、高压面、含固体颗粒介质的场合未熟物,金属硬密封耐磨球阀是目前被普遍认可的一种阀门竣暗聪。但金属硬密封球阀普遍存在使用寿命低慈、内泄露挛、操作发生卡涩(或抱死)等现象盲丢,面对越来越高的磨损要求搜剧、强冲蚀等工况羞,耐磨球阀需要在阀体选材掇、硬面处理钉嘛畔、密封设计诵兰、结构设计材槐炮、加工等方面进行相应技术改进玖。 
  1 阀体选材 
  耐磨球阀阀体锻件或铸件材料选用碳钢龄狗、双相钢牌,酸性湿H2S介质用碳钢材质应满足下列要求布蔑: 
 〗?(1)材料是镇静钢; 
 〉小(2)常温屈服强度≤315MPa垂、抗拉强度≤590MPa; 
 ∏ゾ鸷辍(3)碳当量CE<0.40%蒙,且S≤0.02%猩、P≤0.025%忙煌定、Ni<1%;硼(Boron)含量在0.0005以下宛垃。 
  同时阀门已经考虑足够的磨损裕量和耐冲刷颠,可以根据工况部分覆盖SAF2205陋,机械加工后厚度不小于3mm蓖钱写,保证阀门的使用性能鸽静,延长阀门的寿命举。 
  2 球体和阀座硬化处理 
  耐磨球阀的球体和阀座材料采用不锈钢锻件材料催喀,锻造的材料致密性及机械性能较好财,不存在裂纹谐缮,沙眼等瑕疵取,保证球体和阀座具有较高的强度;阀芯表面硬化处理方式喷熔司太莱SF-20吕烧苫,在机械加工和抛光后硬化层的最小厚度不小于0.8mm心客回,表面硬度不低于HRC62巫磐榔。所有硬化层的粘合力均不小于30000PSI侗。同时阀两端通道采用超音速喷涂绢,有效防止介质对流道的冲刷秆寝谁。 
  3 双向密封设计 
  球阀采用双向硬密封结构设计抖归,可承受双向全压差钠。球阀为了保证实际运行时(有介质压力)阀座与阀球之间有一个足够的接触力习,从而保证阀座的泄漏标准达到ISO 5208 B级规定奇,阀座后面必须有一个弹性元件亭垛闭。阀座后弹簧采用一个Inconel X-750弹簧独特的设计结构抠,无论温度和压力如何变化墙甜,它始终给阀座一个推力梳晨,使其紧紧地靠在阀球上仁,从而保证阀座泄漏等级瓢。如图1所示登衫瑞。 
  4 自清洁阀座设计 
  为了防止颗粒介质进入阀座背密封区域和阀腔全浚,使用了防颗粒阀座设计孤衡,而独特的刮削式设计阀座一方面能完全清除附着在阀球表面的颗粒怪菠巍,另一方面严密加工的阀座面与阀球紧密磨合疾摆,提供了一个独特的宽带面密封味端。 
  5 阀杆硬化处理 
  阀门的阀杆表面采用特殊处理设计老伺,保证满足用户的要求;它们具有高强度免、良好的冲击韧性以及更优越的整体和局部的抗应力腐蚀能力扫免。同时当扭矩增加到正常值的两倍以上时莫弊,阀杆不会被扭断吾墟阜,阀杆最薄弱位置位于阀体之外捅脸。阀杆的材料采用高强度不锈钢涟亥肥,它具有高强度卵版、良好的冲击韧性以及更优越的整体和局部的抗应力腐蚀能力疾抛。而一体化的结构也形成了本质防喷阀杆结构劣。同时阀杆具有足够的直径和强度拱,当扭矩增加到正常值的两倍柯,阀杆不会被扭断廷华恢。阀杆与填料及轴承接触部位硬化处理继绕歪。增强耐蚀耐磨性哄,延长阀门寿命猴吼边。 
  6 “活载”组合填料设计 
  阀杆组合填料上下采用加不锈钢的柔性石墨盘根谷巫订,中间采用模压成型石墨填料频萌。填料压板的紧固螺栓设置蝶型弹簧预紧(即活载结构)搭屑,在阀门温度和应力交变中齿袖,使填料的预紧力得到连续性补偿痉,杜绝外泄漏码蹬盖。如图2所示蟹革。 
  7 防尘轴承腔设计 
  采用石墨与轴承组合的预紧轴承腔设计僳开,轴承挤压石墨滩桂使,使柔性石墨紧贴阀杆与主阀体蒂县里,有效防止颗粒性物料进入轴承与填料之间的空腔嫁褪,堆积沉淀遂籍,挤压阀杆造成阀杆卡死急捐骡。 
  8 防尘设计—“封闭式设计” 
  防尘设计主要是针对阀座组合件中的弹簧而言的橡蔫蛊。固定球阀的阀座为浮动结构薪艰守,预紧力靠弹簧提供适,若颗粒性介质进入弹簧腔考扒,就会把弹簧垫死强圃,失去弹性边,阀球与阀座摩擦力矩增加溺迷锤,直至执行机构无法无法带动阀门刀鳖,阀门卡死公边。如图3所示梅呐。 
  9 有限元应力分析与仿真 
  随着计算机技术和力学理论的发展等,在阀门整个设计周期中采用有限元分析进行数值仿真已经走向成熟竿欺。SHK在球阀设计中采用有限元软件對零件的强度和变形问题进行分析并进行优化设计乾奇,大大缩短了产品设计周期和试验成本凳戮假,提高设计水平和产品质量光乱。 
  10 结语 
  通过选材峭、结构设计吨屋、加工工艺等方面的技术优化凯,改善了耐磨球阀的密封质量舰扑伴、耐磨性能鸽,提高了可靠性和使用寿命敢伴。在实际运行中得到了很好的验证逛,达到预期效果毁叔,具有广泛的推广价值和使用价值敖簧孰。

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