高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例

時間：2024-12-30閱讀：168

一、高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例定義與結(jié)構(gòu)

高溫高壓硬密封球閥是一種采用金屬對金屬密封副的球閥，其結(jié)構(gòu)形式包括浮動球式和固定球式。該閥門主要由閥體、閥球、閥桿、閥座、密封圈等部件組成，通過閥桿的旋轉(zhuǎn)來控制閥球的開啟和關(guān)閉，從而實現(xiàn)流體的控制。主要用于石油，天然氣，礦漿，泥漿，灰渣的長距離管線輸送和城市煤氣管道系統(tǒng)。由于長輸管線用閥的特征，因而在設(shè)計時充分考慮了其承受管道應(yīng)力的能力，以及安全性，耐候性，長期使用的可靠性等；密封，結(jié)構(gòu)設(shè)計屬凱利科公司。適用于Class 150～2500Lb，工作溫度80℃～550℃的長輸管線和一般工業(yè)管線，其安全、耐惡劣環(huán)境性等的設(shè)計均已進行特殊考慮，適用于水、油品、蒸汽、氣體、天然氣等介質(zhì)。

高溫高壓硬密封球閥是一種專為高溫高壓環(huán)境設(shè)計的閥門，球閥密封副（即閥座密封面與球體密封面）材料配對為金屬對金屬的球閥。球閥的結(jié)構(gòu)形式分為浮動球式和固定球式，連接形式為法蘭連接、焊接連接及螺紋連接，具有優(yōu)異的密封性能和耐高溫、耐高壓的特點。以下是對該閥門的詳細(xì)解析：高溫高壓球閥是一種由中間體、左右閥體、閥桿、球體、閥座和彈簧等部件組成的，適用于介質(zhì)為水、蒸汽的火電站用高溫高壓球閥，它采用三分體式全通徑結(jié)構(gòu)，為防止球閥應(yīng)力的集中，其將主體構(gòu)造與兩閥座部位沿閥門通道軸線相垂直的截面分為三部分，整臺閥門沿閥桿中心軸左右對稱，外形美觀。該閥閥桿構(gòu)件在高壓下準(zhǔn)確的球體中心位，確保了閥門良好的操作性能。球體和閥座接觸表面經(jīng)硬化工藝處理，處理后的表面硬度達到45~65HRC，滿足了使用溫度高達620℃以下、公稱壓力不大于PN760(Class4500)的高溫、高壓工況要求。

高壓球閥19.jpg

高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例產(chǎn)品特點

1.本產(chǎn)品所有部件均為鍛件
2.采用下裝式閥桿,設(shè)備倒密封結(jié)構(gòu)
3.采用鑲嵌式閥座,閥座背后設(shè)備O型圈,確保介質(zhì)不外漏
4.密封面采用STL合金，可耐磨耐高溫。
5防靜電、防火設(shè)計。

高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（美標(biāo)）

設(shè)計和制造標(biāo)準(zhǔn)按照: ASME B16.34,API6D等；
結(jié)構(gòu)長度按照: ASME B16.10；
連接端尺寸按照：ASME B16.5,ASME B16.25；
檢驗和測試按照: API598；
防火設(shè)計按照：API607；

高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例計標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（國標(biāo)）

設(shè)計和制造標(biāo)準(zhǔn)按照: GB12237—1989通用閥門法蘭和對焊連接鋼制球閥
結(jié)構(gòu)長度按照: GB12221；
連接端尺寸按照：JB/T79,GB9113,HG20592；
檢驗和測試按照: JB/T 9092、GB/T13927-1992 通用閥門壓力試驗

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二、高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例工作原理

進口高溫高壓硬密封球閥的工作原理基于金屬密封副的緊密配合。當(dāng)閥桿上升時，閥球與閥座之間的密封圈和活塞組成的硬密封結(jié)構(gòu)會被擠壓，使閥門關(guān)閉；當(dāng)閥桿下降時，該硬密封結(jié)構(gòu)會被拉伸，使閥門開啟。在高溫高壓環(huán)境下，閥座與球體之間的密封面通過預(yù)緊力和流體壓力的作用產(chǎn)生變形，從而達到可靠的密封效果。

三、高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例特點與優(yōu)勢

耐高溫高壓：進口高溫高壓硬密封球閥采用耐高溫、耐高壓的材料制造，能夠在工況下保持穩(wěn)定的性能。

優(yōu)異的密封性能：金屬密封副具有優(yōu)異的密封性能，能夠長時間保持無泄漏狀態(tài)。

耐磨損：由于采用金屬材質(zhì)，閥球和閥座之間的磨損較小，延長了閥門的使用壽命。

操作簡便：閥門的手柄或行程開關(guān)操作靈活，便于遠(yuǎn)程控制和自動化操作。

四、高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例核心技術(shù)

進口高溫高壓硬密封球閥的球體與閥座采用金屬對金屬的密封方式，為了確保硬密封球閥在各種溫度和壓力下的可靠密封，針對現(xiàn)場的不同使用工況和要求，可以采用多種先進的球體和閥座的硬化技術(shù)，包括超音速噴涂、鎳基噴焊、表面特殊硬化、硬質(zhì)合金噴焊等，球體和閥座表面硬度一般可達到HRC60以上，較高可達HRC74以上。密封面材料耐溫可達540℃，較高可達980℃。金屬硬密封法蘭球閥材料的結(jié)合強度可以達到10000PSI以上，密封面材料還具有很好的耐磨擦、耐沖擊等性能。硬密封固定球閥能夠適用于絕大多數(shù)的苛刻工況條件。適用范圍廣：廣泛應(yīng)用于石化、化工、冶金、電力、水處理等領(lǐng)域中的高溫高壓管道控制。

高壓球閥17.jpg

高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例主要零件材料

零件名稱	碳鋼A105	高溫合金鋼F22	超超臨界合金鋼F91
閥體	ASTM A105	A182 F22	A182 F91
閥座	ASTM A105噴涂碳化鉻	A638 660 噴涂碳化鉻	A638 660 噴涂碳化鉻
球體	1Cr13噴涂碳化鉻	A638 660 噴涂碳化鉻	A638 660 噴涂碳化鉻
閥桿	1Cr13	A638 660	A638 660
閥桿密封圈	304SS+柔性石墨	INCONEL絲+柔性石墨	INCONEL絲+柔性石墨
彈簧	INCONEL X-750	INCONEL X-750	INCONEL X-750
螺栓	A193 B7	A193 B16	A193 B16
螺母	A194 2H	A194 4	A194 7

高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例主要性能規(guī)范

型號		Q41/Y-160	Q41/Y-320	Q61/Y-160	Q61/Y-320
公稱壓力 PN（MPa）		16.0	32.0	16.0	32.0
試驗壓力（Mpa）	殼體	24.0	48.0	24.0	48.0
	密封（液）	17.6	35.2	17.6	35.2
	密封（氣）	0.6
適用溫度		-40～425℃
適用介質(zhì)		水、泥漿，礦漿，煤渣，油品、氦、氫、氨等

（高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例法蘭）結(jié)構(gòu)尺寸圖

Q47H金屬硬密封固定球閥31.jpg

（高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例法蘭）主要外形尺寸和重量

型號	公稱通徑 DN（mm）	L	L1	D	D1	M	D2	Z-φd	b	H	LO	重量（kg）
Q41N-160 (尼龍) Q41Y-160 (司太立合金)		210	52	95	60	M24×2	18	3-18	20	77	220	5
	15	230	62	95	60	M24×2	20	3-18	20	85	220	6
	20	240	73	105	68	M33×2	28	3-18	20	94	250	8
	25	260	77	105	68	M33×2	28	3-18	22	100	250	10
	32	300	100	115	80	M42×2	38	4-18	24	120	300	19
	40	350	110	165	115	M52×2	48	6-26	30	150	400	26
	50	400	130	165	115	M64×3	58	6-26	32	165	400	39
	65	490	140	200	145	M80×3	74	6-29	40	180	500	53
	80	580	150	225	170	M100×3	94	6-33	50	200	600	76
	100	620	178	260	195	M125×4	115	6-36	60	245	800	130
Q41N-320 (尼龍) Q41Y-320 (司太立合金)	10	210	52	95	60	M24×2	18	3-18	20	77	220	5
	150	230	62	105	68	M33×2	28	3-18	20	85	220	6.5
	20	240	73	105	68	M33×2	28	3-18	20	94	250	8
	25	260	77	115	80	M42×2	35	4-18	25	100	250	11
	32	300	100	135	95	M48×2	41	4-22	30	120	300	21
	40	350	110	165	115	M64×2	47	6-26	35	150	400	28
	50	400	130	200	145	M80×3	70	6-29	40	165	450	41
	65	490	140	225	170	M100×3	90	6-33	50	180	500	56
	80	580	150	260	195	M125×4	112	6-36	55	200	600	79
	100	620	178	300	235	M155×4	135	8-36	65	245	800	134

高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例（焊接）結(jié)構(gòu)尺寸圖

焊接球閥4.jpg

高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例（焊接）主要外形尺寸和重量

型號	公稱通徑DN（mm）	尺寸（mm）						重量（kg）
型號	公稱通徑DN（mm）	L	L1	D	D1	H	Lo	16.MPa	32.0MPa
Q61N-320 (尼龍) Q61Y-320 (司太立合金)	10	150	60	90	18	58	220	4	4.5
	15	170	70	100	23	62	220	4.5	5
	20	190	80	110	29	7S	250	6.5	7
	25	205	95	115	36	80	250	8	9
	32	230	110	150	43	96	300	16	18
	40	260	120	170	49	111	400	22.5	24
	50	330	140	200	61	128	400	35	38
	65	360	150	225	80	180	500	48	52
	80	380	160	270	105	200	600	67	72
	100	430	188	320	118	245	800	116	124

五、高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例應(yīng)用領(lǐng)域

焊接式球閥32.jpg

石化領(lǐng)域：用于石油、天然氣、煉油等行業(yè)的管道開關(guān)控制，確保管道的穩(wěn)定性和安全性。

化工領(lǐng)域：適用于各種化工生產(chǎn)過程中的管道控制，如酸堿液體、高溫氣體等。

電力領(lǐng)域：用于電力行業(yè)中的管道控制，如汽輪機、鍋爐、燃?xì)獾仍O(shè)備的管道系統(tǒng)。

水處理領(lǐng)域：在污水處理、自來水處理等水處理設(shè)備中起到關(guān)鍵作用。

六、高溫高壓硬密封球閥在化工介質(zhì)應(yīng)用案例注意事項

焊接球閥10.jpg

安裝與維護：在安裝和維護進口高溫高壓硬密封球閥時，應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行操作，確保閥門的安全性和可靠性。

定期檢查：定期對閥門進行檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題，防止故障發(fā)生。

選用合適材質(zhì)：根據(jù)具體工況和介質(zhì)特性選擇合適的閥門材質(zhì)和密封副材質(zhì)，以確保閥門的長期穩(wěn)定運行。

綜上所述，進口高溫高壓硬密封球閥是一種性能優(yōu)異、適用范圍廣的閥門產(chǎn)品，在高溫高壓環(huán)境下具有顯著的優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用前景。

上海申弘閥門有限公司