• 江苏省机械工程学会五大科技奖项火热申报中--

    械工程科技成就奖、机械设计与创新奖、绿色制造科技进步奖、

    杰出机械制造工匠奖、卓越机械工程师奖

    (详见“通知公告”栏)

  • 江苏省机械工程学会迁址公告

      江苏省机械工程学会自2020年9月25日起,搬迁至南京市鼓楼区中央路399号天正国际5号楼623室办公;邮政编码:210037;电话号码不变。因搬迁给您带来的不便敬请谅解。特此公告。        

    技术产权

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    技术成果推介:新型高压力大口径节流截止放空阀的研制

    时间:2020/10/13 14:59:55    浏览次数:67    字体:   


    一、项目概况

    高压力大口径节流截止放空阀是长距离油气管道输送中的核心部件,国内对其研究甚少,它的国产化对确保油气管道安全具有重要意义。项目研制解决了高压大口径节流截止放空阀结构设计及分析计算、大口径阀体加工、阀瓣、阀座喷焊及加工等研究试验及装配等难题,全面达到国产化试制的技术条件和试验大纲的要求,并满足石油、天然气长输管线的用户使用要求。

    该项目完成高压力大口径节流截止放空阀—900Lb—24”结构设计、关键参数初步设计,利用ANSYS软件根据不同工况对阀体关闭状态下进行应力与变形分布进行分析,实现阀门产品开发的数字化设计、计算和验证;试制高压力大口径节流截止放空阀,并对整机性能试验。阀门的设计寿命为节流截止放空阀应满足连续运行30年以上,且相关性能能长期满足工况要求。阀体材质应为铸钢,阀芯、阀芯套、阀座和阀杆材料为不锈钢,阀座密封面、阀芯和节流孔表面堆焊钴铬钨合金。

    二、科技创新

    1.阀瓣与阀座的密封设计。 采用硬密封锥面密封结构型式,阀瓣的长锥度密封面具有初步节流功能,同时利于阀门利用介质吹扫附在密封面上的脏物;阀瓣与阀座采用特殊工艺喷涂密封面,耐腐蚀、耐冲刷、耐磨损,保证阀门长期密封可靠。在控制流量时能连续的平稳操作,阀瓣在关闭时能达到零泄漏的要求。

    2.阀门内腔压力平衡设计。采用内腔压力自平衡设计(如图2),由于阀门高压力、大口径的特点,为减轻阀门的重量与全压差下的启闭扭矩,故阀瓣采用镂空设计,在阀瓣上设置介质压力平衡孔,设有阀瓣导套,采用活塞式密封,保证启/闭全压差条件下稳定操作。

    3.阀门多级节流设计。采用多级节流设计,在阀门刚开启时通过阀瓣锥度对介质流量进行初步节流,随着阀瓣远离阀座,则通过节流套对流量进行调节,当阀门达到全开时,可实现介质放空。

    4.阀杆多重密封设计。采用多道密封设计,除复合石墨填料密封外,还在填料垫处设有O型圈密封,在填料隔环处设有辅助密封油脂注入密封结构,作为紧急密封时使用,使阀门的填料密封性能更可靠,确保阀门在使用过程中阀杆填料处不外漏。在阀杆的末端设有倒密封结构,倒密封可以使阀门在带压状态下更换填料等一系列易损件。

    5.阀杆防飞出设计。为倒T型、带圆锥形上密封面结构,装配时阀杆采用倒装入阀盖,可防止阀杆被介质压力吹出,确保阀门的安全运行。

    6.阀门放空设计。节流截止放空阀在全开时,阀门的阀座及节流套的流通面积不少于阀门公称通径相应面积的80% ,在管线遇到紧急情况时可实现管线的紧急放空,在管线检修时,可通过在阀体的底部设计的排污法兰底盖,清理阀内污物,防止阀腔堵塞影响阀门的放空性能。

    三、应用效益

    900Lb-24”样机于通过了合肥通用机电产品检测院、国家泵阀产品质量监督检验中心的型式试验。 900Lb-24”样机参加“2018年第十届中国国际管道展览会,获得了专家和行业用户的一致好评。该项目产品经客户使用,反应良好。在批量达产后,每年可实现销售收入139540万元,新增产值14065万元,实现利税9682万元。2018年,项目产品新增销售收入22964万,新增利润1890万元。

     

    完成单位:宿迁学院  江苏苏盐阀门机械有限公司

    完 成 人:徐青青 邵国友 赵海芳 秦运栋 刘 洁 李守军 韩正海 韩雪萍