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    閥門專業知識-高溫高壓氧氣截止閥的設計

    1、概述  隨著我國經濟與工業現代化的快速發展,大型石化和化工裝置的參數不斷提高,新技術、新工藝、新裝置不斷出現,對氧氣截止閥的要求日益嚴格。本文介紹壓力等級Class 900(PN15.0MPa) ,閥門通徑NPS 1 in. (DN25mm) ,設計溫度200℃的氧氣截止閥設計。2、截止閥的結構特點  氧氣截止閥(圖1) 采用低進高出的流道方式,閥體流道呈流線形,內腔表面需光滑、流暢、無棱角、

    1、概述

      隨著我國經濟與工業現代化的快速發展,大型石化和化工裝置的參數不斷提高,新技術、新工藝、新裝置不斷出現,對氧氣截止閥的要求日益嚴格。本文介紹壓力等級Class 900(PN15.0MPa) ,閥門通徑NPS 1 in. (DN25mm) ,設計溫度200℃的氧氣截止閥設計。

    2、截止閥的結構特點

      氧氣截止閥(圖1) 采用低進高出的流道方式,閥體流道呈流線形,內腔表面需光滑、流暢、無棱角、無尖角、無突變、無凹凸不平,防止產生靜電。閥座密封面采用Inconel 本體合金,閥瓣采用MonelK500 鎳銅合金,形成硬度差,保證密封性能。中法蘭密封采用壓力自封形式,閥蓋設有上密封,閥桿設置防轉動機構,保證閥桿直線升降。

    3、設計

      為保證高溫高壓氧氣截止閥的安全可靠,主體材質采用ASTM A182 奧氏體不銹鋼(304、304L 等系列) ,GB/T 12225 銅合金(ZCuZn16Si4I) ,ASTM494 CY - 40、ASTM B564(Inconel 600、Inconel 625、Monel 400) 和純鎳等。Inconel 600 鎳鉻鐵合金在高溫具有極佳的耐氧化性和抗應力腐蝕能力,為保證閥體強度采用致密性良好的自由鍛形式。

    高溫高壓氧氣截止閥的設計

                                                                                            圖1 高溫高壓氧氣截止閥

      3.1、閥體壁厚

      閥體壁厚除了考慮強度之外,還考慮其剛度。為保證氧氣截止閥在高溫高壓工況中有足夠的承受力,閥體壁厚采取第一強度理論分析計算。

    高溫高壓氧氣截止閥的設計

      3.2、閥體與閥蓋密封

      閥體與閥蓋的密封采用內壓力自封形式,所有材料均符合Inconel 625 的要求。自封密封圈設有彈性凹槽保證彈性效果,特殊的密封角度與填料箱配合,通過螺紋使自封圈與填料箱貼近密封( 圖2) 。隨著內腔壓力的增大,自密封能力越大,密封效果越好,在高溫高壓條件下,能夠耐氧氣的腐蝕,充分保證閥門不外漏。

    高溫高壓氧氣截止閥的設計

    圖2 閥體與閥蓋密封

      3.3、閥桿防轉導向

      閥體內腔與閥瓣具有導向作用(圖3) ,保證閥瓣與閥座的同軸度。閥蓋設有防止閥桿轉動機構(圖4) ,使閥門在開啟或關閉過程中,閥桿只能升降移動,保證閥瓣與閥座密封面之間不產生旋轉摩擦,從而避免發生靜電火花。

    高溫高壓氧氣截止閥的設計

    圖3 閥瓣導向

    高溫高壓氧氣截止閥的設計

    圖4 閥桿防轉機構

      3.4、防護

      氧氣閥應進行防靜電、防油脂和防塵處理。閥門組裝前需對所有零件( 包括工具) 按JB /T 10530-2005的規定逐個進行脫油脫脂處理,試驗合格后再進行一次脫油脫脂處理,并用無油干燥的氮氣或空氣吹刷干凈,在無油無塵空間存放。氧氣閥應有防靜電結構,可在閥門的端法蘭上備有導電螺栓孔,使螺栓連接導線良好接地,以防靜電產生,在閥蓋上應設有醒目的禁油標志,用時還應設有防塵罩,防止

      油污進入腔體。使用氧氣閥門時應清洗管道,進行脫油脫脂處理,避免產生靜電,導致爆炸,影響整個裝置甚至人身安全。

    4、結語

      氧氣閥門在石化、化工裝置中使用廣泛,特別是高溫高壓工況中,對閥門的安全性、可靠性要求嚴格。所以在設計、制造過程中應充分考慮閥門的強度、材料、防靜電、脫油脫脂、防塵等因素。使用過程中禁止火源,并定期維護保養,保證閥門的使用性能

    產品訂購須知:

    1.用戶已確定閥門類型和型號(尤其是非標準型號)時,用戶應正確說明其型號的含義和要求。


    2.用戶應根據樣本所列產品型號進行訂貨,如對產品項目有特別要求,請在訂單中說明:


    1)結構長度2)法蘭標準3)閥門的結構形式:如通道全通徑或縮徑、體蓋連接形式4)閥門內件及對材料的其他要求5)壓力試驗、檢驗標準、標識及其他要求


    3、當閥門使用的場合非常重要或環境比較復雜時,請您盡量提供設計圖紙和詳細參數,由我們的專家為您審核把關


    4.本公司可以根據用戶的特定要求配置電動裝置,氣動驅動裝置。


    5.本公司生產的各類閥門可以滿足訂單規定的各項要求,產品出廠前均逐一按要求的相關標準進行嚴格的檢驗和試驗。


    6.滄海閥門所有產品質保時間為:客戶正式安裝使用12個月之內或產品出廠18個月之內。


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