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固定式钛球阀的一些关键技术
点击次数:1845 发布时间:2012-06-27
  固定式钛球阀的一些关键技术
  
  钛以其良好的机械性能及优异的耐蚀性,广泛应用于化工、医药卫生,制盐、氯碱、航空等领城。在化工方面主要用作压力容器,输送管线及泵阀。其中铁制固定式球阀,以其良好的密封性,优异的耐蚀性能及适应高的工作压力等特点,广泛应用于石油、化工行业。目前,国内没有固定式钛球阀,只有浮动式钛球闷,在世界上只有美国、德国、日本等少数国家可以生产固定式钛球阀,为了满足石化行业使用工作压力高、密封性好、具有良好的耐蚀性等要求,拓宽钛材的使用范围,进行了固定式钛球阀的设计与研制.研制出了DN80,DN50,DN40,DN25,且使用压力高达9.8MPa的固定式钛球阀,填补了国内空白,为批量生产奠定了基础,为大型石化企业耐腐蚀设备的国产化改造提供了技术及物质保证。
  
  本文阐述固定式钛球阀的设计计算过程,主要研制工艺及其特点。
  
  1设计与研制
  
  1.1设计计算
  
  1.1.1设计技术参数
  
  工作介质:醋酸;
  
  使用温度:225℃;
  
  设计压力:9.8MPa;
  
  公称通径:80mm。
  
  1.1.2材料选择
  
  根据使用温度及醋酸的浓度,查知钛的腐蚀率为<0.127mm/a,和耐蚀不锈钢及其它有色金属相比,选择TA2即符合使用条件;根据使用的工作压力,为了保证其结构强度,选择TA2锻造件;根据使用温度、工作压力,选择柔性石墨和浸锑石墨做密封材料。
  
  1.1.3设计计算
  
  (1)阀体壁厚的设计
  
  采用公式:SB=DN(K0-1)/s+C,计算结果为16mm
  
  (2)阀盖与阀体之间联接螺栓的选择
  
  根据使用压力,选择1Cr18Ni9Ti螺栓,选取M30mm×55mm的螺栓8个即可满足强度要求。
  
  根据公式算得进、出口法兰盖与阀体之间连接螺栓用M30mm×45mm的1Cr18Ni9Ti螺栓8个,即可满足强度要求。
  
  1.2技术关键
  
  由于使用压力高达9.8MPa,因此,密封及承压是技术关键,在研制过程中,采用了3项措施,解决了这一关键技术问题。
  
  ①保证球体与上下球杆的同轴度;
  
  ②保证上下球杆与Φ80mm通孔的垂直度;
  
  ③保证球面粗糙度。
  
  通过设计专门的工装胎具及加工与密封工艺,达到了密封与承压目标,一次试较成功。
  
  1.3结构特点
  
  钛制固定式球阀与浮动式球阀相比具有以下3个特点。
  
  (1)在密封原理上,采用后密封。
  
  (2)适用于高压、粘稠液体。
  
  普通的浮动式钛球阀在高压时不可靠,在介质为粘稠液体时,球与密封环之间微小的浮动间隙易造成堵塞,从而使阀门启闭困难或失去密封作用。而采用固定式钛球阀,因使用了弹簧,使密封环与球体始终保持紧密接触,利用高压介质达到良好密封的效果。
  
  (3)采用线密封
  
  普通浮动式钛球阀的球体与密封环之间为球面密封,其单位面积上的密封比压小,且在高压时,微观面上的凸凹点易引起泄漏,达不到密封要求。而固定式钛球阀其球体与密封环之间采用线密封,增加了单位面积的密封比压,且压力越高,密封的效果越好,从而保证了高压工作的可靠性。
  
  2结论
  
  (1)设计研制的固定式高压钛球阀,满足了石化工业的需要,使用情况良好。
  
  (2)固定式高压钛球阀具有高压使用可靠、密封良好等特点。
  
  (3)设计研制的固定式高压钛球阀,在技术水平上属国内,且达到了国际同类产品水平。
  
 
 
   
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