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管線球閥的發(fā)展與結(jié)構(gòu)形式

更新時間:2013-12-05      瀏覽次數(shù):2163

德國Borsig的閥門的發(fā)展中,除了一般的常規(guī)試驗之外,還進行了球體應(yīng)力、應(yīng)變測試,閥體彎曲試驗和應(yīng)力分析,焊接殘余應(yīng)力測定,環(huán)境艙內(nèi)低溫下壓力與功能試驗,扭矩測試等強度分析和附加形式試驗,產(chǎn)品的規(guī)格:通徑NPS2?60,壓力等級 Classl50 ?900。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3)日本公司全焊接球狀管線球閥

日本KITZ公司、久保田鐵工(株)和TIX公司亦積極從事球狀閥體全焊接結(jié)構(gòu)的研究和開發(fā)工作, 并且卓有成效和創(chuàng)新,可以以TIX公司產(chǎn)品作為代表來說明日本管線球閥的發(fā)展(圖3-25),其產(chǎn)品特征如下:

①閥體由對稱的兩個左、右鍛造半球體組成,焊縫在中間,采用TIG焊,軸頸的填料箱體與閥體球殼焊接是一縱向焊縫,不同于德國的Borsig公司的橫向焊縫,焊縫處的應(yīng)力狀態(tài)更為合理;

②上、下軸頸填料箱體與球體之間增加一道密封,旨在防止固體顆粒進入驅(qū)動軸系統(tǒng);

③驅(qū)動軸與球體采用一個圓柱銷作為驅(qū)動軸的鍵,來傳遞轉(zhuǎn)矩;

④組合密封座的密封環(huán)采用PTFE或尼龍,并

用一個可動內(nèi)環(huán)來固定(圖3-26)。

日本的產(chǎn)品(包括KITZ和Tubota)都經(jīng)過嚴格的形式試驗,這些試驗除了耐壓強度、氣密性和動作試驗之外尚有砂粒磨損試驗,異物嵌入試驗,吹風試驗,外載荷彎曲,拉伸、壓縮試驗,密封脂緊急注射泄漏量測定試驗,長期介質(zhì)浸漬試驗,配管焊接時溫度分布的測定等。例如,久保田鐵工(株),Kubaba 公司對于一個ClaSS150, NPS8的閥門,提供彎曲試驗時,在不同內(nèi)壓和不同外部彎曲載荷下的扭矩變化曲線(圖3-27)。產(chǎn)品在外載荷條件下,閥門的操作力矩沒有發(fā)生突變,開關(guān)是安全的。

(4)俄羅斯公司全焊接球狀管線球閥

俄羅斯Tyazhpromarmatuva公司亦是一家生產(chǎn)全焊接球形閥體管線球閥的工廠,其產(chǎn)品的外貌如圖3-28 所7K。

 

(5)意大利Grove公司筒狀閥體管線球閥

在石油、天然氣長輸管線的集輸與分輸站,以及 天然氣加工工業(yè)中需要分體式閥體的管線球閥。意大利Gmve公司zui早發(fā)展了這一產(chǎn)品。按結(jié)構(gòu)可以分為兩段式(two pieces)和三段式(three pieces)閥體結(jié)構(gòu),如圖3-29和圖3-30所示。

型兩段式閥體主要是用在NPS4以下,壓力等級Classl50?1500級。固定球結(jié)構(gòu),浮動閥座, 前級進口側(cè)密封,后級出口側(cè)閥腔壓力超壓泄放,球體表面鏡面拋光,驅(qū)動軸與閥體接觸處有一減摩的推力墊,以降低啟閉轉(zhuǎn)矩。軸頸處兩道〇形橡膠密封, 有一個外部的限位機構(gòu)來限定閥門的“開”和“關(guān)” 位置,有一個外部執(zhí)行器的連接平臺可供蝸輪箱或其他動力裝置的安裝。這種固定球的結(jié)構(gòu),在球體上有兩個軸孔,兩個固定軸地插入球孔中,有一對滑動軸承來支撐作用在球體上的介質(zhì)力,保持球的回轉(zhuǎn)中心。由于采用浮動閥座,減少并可控密封環(huán)的密封比壓,可以使產(chǎn)品服務(wù)于更高的壓力等級至 Classl500級。兩個獨立的對置的浮動閥座,背面各有一個碟形彈簧加載,提供密封必需的初始密封比壓,保證在低壓差條件下的密封性能。兩個閥座可以 沿著流道的軸線方向做微小移動。進口端介質(zhì)壓力作用在閥座上,使用增強特氟龍材料制造的密封環(huán)緊貼球體表面,達到氣泡級無可見泄漏,并滿足DBB功能要求。

B-5型三段式閥體由主閥體和兩個副閥體組成, 用一組螺栓將其連接起來,在主閥體的上部有一個孔,插人填料箱體,并由螺栓連接在閥體上,一塊用以連接執(zhí)行機構(gòu)的支板,通過填料箱上預(yù)留的通孔, 也用螺栓連接在主閥體上。這種閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計,很大程度上削弱了主閥體的強度,版本昀樣本,參照中國管線球閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計,采用焊接閥頸。球體上下有兩個支軸,并有兩塊帶有PTFE塑料軸承的支板支撐,使軸回轉(zhuǎn)中心不變。兩塊支板則夾持在左右副閥體的中間,這樣主閥體、副閥體,支板形成一個封座設(shè)計的概念一樣。

另外,同樣由于采用彈性體橡膠密封的原因,背部加載的彈簧力,很容易使閥座在很低壓差條件下, 并可獲得可靠的密封。

由于球體上的軸頸被很好地固定在球體的回轉(zhuǎn)中心,而且采用低摩擦因數(shù)的PTFE塑料軸承,從而獲得低的操作力矩。

主閥體與副閥體之間的防火結(jié)構(gòu),驅(qū)動軸處的防火結(jié)構(gòu)如圖3-33所示,是一個石墨墊。防靜電結(jié)構(gòu)和軸防吹出結(jié)構(gòu),如圖3-33所示。

為了與全焊接閥體球狀結(jié)構(gòu)相競爭;在這一分體式筒狀閥體的基礎(chǔ)上,將閥體連接螺栓代之以環(huán)向焊縫,就變?yōu)橐恢蝗附油残伍y體管線球閥,它的內(nèi)部零件球體、閥座、軸都是和分體式筒狀閥體管線球閥通用的。這樣,在管線球閥的發(fā)展中形成兩大流派, 一派是球狀全焊接閥體管線球,如美國Cameron,德 國Bosig和Schuck,日本TIX和Tubota。另一派是筒狀閥體管線球閥,有全焊接閥體和分體式閥體兩種形式。除了意大利Grove公司之外,尚有Parer, Nuovo Pignone,美國Velan,捷克MSA等,結(jié)構(gòu)幾乎類同,僅在驅(qū)動軸與球體相連接部分,有的采用扁身,有采用方身來傳遞轉(zhuǎn)矩,筒狀閥體管線球閥的通徑為NPS2?60,壓力等級為Classic?2500。

在管道工業(yè)中,某些場合需要可以在線維修的上 裝式管線球閥,它的結(jié)構(gòu)如圖3-34所示。一個鑄造的整體閥體,中間一個帶有兩個軸頸的球體,下軸頸與閥體相配合,中間有一個塑料減摩滑動軸承支撐, 上軸頸與閥門頂部端蓋相配合,中間亦有一個塑料滑動軸承,這樣將球體固定在回轉(zhuǎn)中心上,驅(qū)動軸與球體通過一個扁身來傳遞轉(zhuǎn)矩,閥座的結(jié)構(gòu)類同于分體式管線球閥閥座,主要是需要考慮裝配時和在線維修 時能向水平方向兩側(cè)移動,以便球體在開啟位置時, 從閥座中取出或者裝入。上裝式管線球閥的通徑為 NPS2?40,壓力等級為Classl50?2500級。

來源:上海自動化儀表銷售網(wǎng)(www.40017.net)

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