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全焊接球閥工藝發展改進迎來巨大機遇
來源:118期p3试机号作者:118期p3试机号日期:2017-12-16 21:13

118期p3试机号 www.qqdrt.com 全焊接球閥是由旋塞閥演化而來。它具有一樣的旋轉90度提動作,不一樣的是旋塞體是球體,有圓形通孔或通道經過其軸線。球面和通道口的份額應該是這樣的,即當球旋轉90度時,在進、出口處應悉數出現球面,從而截斷活動。

全焊接球閥只需要用旋轉90度的操作和很小的滾動力矩就能封閉緊密。徹底對等的閥體內腔為介質供給了阻力很小、直通的流道。通常以為全焊接球閥最適合直接做開閉運用,但邇來的開展已將全焊接球閥設計成使它具有節省和操控流量之用。全焊接球閥的首要特點是自身布局緊湊,易于操作和修理,適用于水、溶劑、酸和天然氣等通常作業介質,并且還適用于作業條件惡劣的介質.


全焊接球閥工藝發展改進概述
全焊接球閥是一種典型的窄間隙埋弧焊焊接產品,涉及材料科學、焊接工藝學、焊接裝備自動化研制,三維熱彈塑性有限元計算以及管線球閥的設計等多方面的知識。隨著西氣東輸、

西部原油成品油、川氣東送等大批國家重點管道工程的施工建設,極大地促進了全焊接球閥國產化技術、裝備、制造及工藝的進步,井逐步趨向成熟和完善,開始向大口徑、高壓力方

向發展。
       通過對焊縫成形和焊縫金屬力學性能的影響因素,以及對焊接試驗結果的分析,合理地設計閥門閥體結構、焊縫坡口形式、閥座結構,嚴格控制閥體原材料的化學成分,選用

合理的焊絲焊劑及工藝參數,采用窄間隙坡口多道、多層焊接,適時控制焊接過程中的層間溫度,完全可滿足全焊接球閥的焊接生產要求。
全焊接球閥的特點
1、可靠性高,閥體具有足夠強度,外泄漏部位少,活動部件耐磨,在頰繁操作下能長期正常運行。
2、密封性好,在高壓和在油、氣長期浸泡下不泄漏。
3、開關靈敏性高。
4、油氣通過時阻力小。
5、重量輕,安裝簡便。
6、能在全天候條件下工作。
7、具有防火、防靜電等功能。


  中國流量控制閥行業發展狀況分析,我國流量控制閥工業起步較晚,自上世紀20世紀50年代末開始起步,經歷了產品仿制、基型產品聯合設計、補齊品種和規范系列等各個階段,直

至上世紀80年代,已逐步跟上國際潮流。

       行業中外市場成熟度對比

       流量控制閥的發展始于20世紀初,與工業生產過程控制的發展同步進行,至今已有百年的歷史。20世紀90年代開始,隨著計算機控制裝置的廣泛應用,全球各國對流量控制閥

智能化的要求也越來越高。從全球行業發展來看,目前,北美、歐洲、日本等發達經濟體仍是全球最大的流量控制閥市場,行業成熟度較高。2013年北美、歐洲、日本的控制閥市場規

模合計占全球流量控制閥市場超過30%。但是,隨著新興國家對流量控制閥需求的不斷增長與全球產業轉移的趨勢,流量控制閥行業發展熱點正從發達經濟體逐漸向以中國為代表的發

展中國家轉移。

       20世紀80年代開始,隨著我國改革開往政策的貫徹和落實,國內一些流量控制閥廠商先后從日本、美國、德國等國家引進技術,開始消化吸收或合資進行生產,豐富了我國的

流量控制閥產品品種、并使產品質量得到明顯提高。經過近60年的發展,在引進、吸收德國、美國和日本等國家技術基礎上,通過不斷的艱苦奮斗和改革創新,我國的流量控制閥行業

在企業數量、生產產值、技術水平等方面都形成了一定的規模。隨著能源結構及能源區域重點的調整,我國石油、天然氣管線取得了飛速的發展。在以西氣東輸一線、二線為代表的管線工程建設中,其開關調節閥門很多都是采用國際上成熟應用的全焊接球閥。由于國內近幾年全焊接球閥的需求量很大,極大地推動了我國全焊接球閥技術的進步,同時由于我國的管路系統對壓力、材料和環境的要求都比較高,因此也對全焊接球閥提出了更高的要求。目前長輸管線對球閥的要求是:受力均勻、密封可靠、結構緊湊、重量輕、強度高等。 
    本文通過對全焊接球閥的制造過程及焊接過程的介紹,以期為行業發展提供參考。 
全焊接球閥的結構和應用:

    本文介紹的全焊接球閥采用球形單一焊縫,施焊采用全自動焊接工藝。該球閥具有受力均勻、密封可靠、結構緊湊、重量輕、強度高等特點,是技術性和經濟性兼備的管線球閥,廣泛應用于國內外,并打破了國內管線閥門以筒形制造為主的格局。 

 


球閥的結構設計: 
    這種球閥跟傳統的三段式球閥最大的區別就是封閉球體的方式采用焊接方式。因此在焊接過程中內外襯都很重要。此外,球閥在管線上的安裝也是采用焊接連接的方式。 
    閥座密封構造一般為二重密封,即上游和下游二重密封。閥座嵌入圈具有優良的耐腐性、耐磨性和良好的彈性,具有高度的密封性能。閥座的構造如圖2所示。 
     閥座二重密封構造的原理如下所述。 
1)上游側閥座的密封原理:因上游圧力,閥座受球擠壓形成密封,如圖3所示。閥座所受壓力F上為: 
式中p——管內壓力; 
Fs——彈簧力。 
2)下游側閥座的密封原理:閥座因閥體內的壓力受球擠壓形成密封,如圖4所示。所受壓力F下為: 
式中p——管內壓力; 
Fs——彈簧力。 
    閥桿的密封采用抗旋轉性強的G-T(氟化橡膠和聚四氟乙烯)密封圈,進行上下二重密封。二重密封圈之間可以注入緊急密封脂, 用以緊急修復。閥桿的密封結構如圖5所示。 
球閥的使用和維護: 
大家肯定見過全焊接球閥的閥體,都知道焊接接頭一般均設計為窄間隙厚壁埋弧焊,還有就是全焊接球閥閥體大都為超大厚度筒狀焊接接頭。大家肯定想知道這是為什么吧?

1:熱處理技術處理

厚壁多層焊接過程是金屬材料多次反復加熱和冷卻的過程,導致焊接接頭組織的不均勻性和劣質化,產生較高的殘留應力,甚至產生焊接缺陷。焊接又是該產品組裝后的最后一道工序,閥腔內有非金屬密封材料橡膠和聚四氟乙烯塑料,不能進行焊后熱處理。

2:接頭處處理

在焊接球閥閥體焊接接頭設計中,為對準和定位,在焊縫根部存在一條環形的裝配隙縫,這一隙縫在內部壓力和外部荷載作用下,將產生幾倍干正常工作應力的應力集中,同樣使工程師們難于處理。

閥體焊接接頭的根部縫隙的應力集中,殘留應力,組織劣質化成為閥體結構中的薄弱環節,為國內外閥門界關注,但又未見有任何解決這一問題的相關報道,成為這個產品結構邊界完整性的一個隱患
 
全焊接球閥前要做的測試:
1、壓力測試、安全性、閥門的密封性;
2、焊接球閥的密封性測試:是以氮氣為介質進行密封試驗,首先關閉球閥將介質氮氣從袖管上經過試壓閥門注入到焊接球閥內,使壓力升到焊接球閥規定的公稱壓力的1.1倍,然后通過軟管接入到裝有水的容器內檢測,深度約為1cm左右,5min左右。
3、焊接球閥的強度測試:是以水作介質進行強度試驗,需要在焊接球閥兩端接口處焊接高壓咄帽,使球閥的球體處于45度的打開位置,利用兩側袖管上的試壓閥門向焊接球閥內注入水,使壓力升高到至焊接球閥規定公稱壓力的1.5倍,保壓15min,如果沒有發生介質泄漏則說明無泄漏為正常。

全焊接球閥的日常維護是一件很麻煩的事情,因為它利用凸輪的原理使得閥球在旋轉中與閥座密封面脫離,旋轉到位后再將閥球推向閥座實現密封。當閥門處于全開位置時,瞬時針轉動手輪,在閥桿螺母與止推軸承配合下,閥桿開始下降并帶動球體開始旋轉。連接轉動手輪,閥桿上的精密螺旋曲線槽軌道,與嵌于其內的導向銷相互作用,帶動球體隨閥桿不停地按順時針方向轉動。當閥門將要關閉時,閥桿帶動球體在與閥座密封面完全無摩擦的情況下旋轉了90°。    
在生活中,我們應該采取怎樣的方式對全焊接球閥進行日常維修保養
1.每隔一年應清洗一次球閥使閥座腔不容易被污染的.這樣閥座才能運動自由,每年最少在開關處注入適量的潤滑脂,減少球體和閥座膠合及閥球與閥座之間的摩擦,降低不必要的損失。
2.利用全焊接球閥良好的技術特性對整條輸氣管線進行焊接,這樣既可以增強了管道(含閥門)的整體抗應力、甚至在抗地質災害(如地質塌陷)等方面也可以用到,也避免了漏氣的可能.使得閥門的可靠性提高壽命延長,更加有利于日常球閥的安裝和維護
見過全焊接球閥的閥體,都知道焊接接頭一般均設計為窄間隙厚壁埋弧焊,還有就是全焊接閥體大都為超大厚度筒狀焊接接頭。你有想過這是為什么嗎?這樣做有什么用?本文章帶你了解這些知識。
                         
熱處理
厚壁多層焊接過程是金屬材料多次反復加熱和冷卻的過程,導致焊接接頭組織的不均勻性和劣質化,產生較高的殘留應力,甚至產生焊接缺陷。焊接又是該產品組裝后的最后一道工序,閥腔內有非金屬密封材料橡膠和聚四氟乙烯塑料,不能進行焊后熱處理。

接頭
在閥體焊接接頭設計中,為對準和定位,在焊縫根部存在一條環形的裝配隙縫,這一隙縫在內部壓力和外部荷載作用下,將產生幾倍干正常工作應力的應力集中,同樣使工程師們難于處理。
閥體焊接接頭的根部縫隙的應力集中,殘留應力,組織劣質化成為閥體結構中的薄弱環節,為國內外閥門界關注,但又未見有任何解決這一問題的相關報道,成為這個產品結構邊界完整性的一個隱患。
目前,全焊接球閥低溫試驗所執行的標準主要是:JB/T7794、BS6364等。在低溫試驗前,全焊接球閥應進行去油脂和干燥處理,因為油脂和水分在低溫環境下會變成堅硬的固態物質,造成閥內結構損傷。將閥門和試驗裝置連接好以后,在常溫和最大工作壓力下,使用氦氣做初始檢測試驗,確保各部位連接的緊密性。
全焊接球閥

      在全焊接球閥降溫的過程中要保持閥內始終有氦氣流通,以帶走降溫過程中可能形成的濕氣。整個試驗過程要在低溫試驗槽內完成,全焊接球閥整體浸入液氮或液氮與酒精的混合液中,液面高度應達到閥蓋頸部位置。當各部位溫度達到規定的要求時,即可開始試驗。

 


低溫試驗的內容主要是按有關標準要求,檢測全焊接球閥在低溫狀態下的密封和操作性能,其間還要做若干次的開關操作,一定要注意人員的安全防護,要注意工作環境的通風和低溫區域的警示、隔離。要重視對試驗結束后工作場所的善后防護。

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