高压平板闸阀阀座组件结构的改进设计研究论文_王靖疆,王建华

高压平板闸阀阀座组件结构的改进设计研究论文_王靖疆,王建华

温州锐施阀门有限公司 浙江省 325000

摘要:当前,我国高度重视基础设施建设,在建设过程中,高压平板闸阀主要应用于天然气管道、石油管道等管道的节点控制,本文分析了高压平板闸阀阀座组件结构损坏的表现和原因,并对高压平板闸阀阀座组件结构的改进提出了相关建议,希望能够进一步提升该设备对管道的控制水平和控制效果。

关键词:高压平板闸阀;阀座组件;排气孔;平衡口

引言:高压平板闸阀是指处于高压条件下的一种关闭件为平衡闸板的滑动阀,在设计时应用了一种新型浮动式密封结构,能够满足多种压力条件,是作为控制介质的起闭及调节装置,高压平板闸阀在我国当前的管道设计中具有较高的应用优势,主要体现在防腐性、耐磨性和耐冲蚀性上,是天然气和石油运输中的新型控制设备。

1.高压平板闸阀阀座组件结构损坏分析

1.1损坏表现

当前,高压平板闸阀一般采用浮动阀座,具有双向起闭、密封可靠、起闭灵活的作用优势,高压平板闸阀在应用过程中通过导向条进行精密导向,严格控制了导向效果,生产时在高压平板闸阀的表面喷射了相关的焊硬质合金,因此该设备具有较高的耐冲蚀效果,能够适用于多种应用环境。在高压平板闸阀阀座组件结构的损坏上,其主要表现为:当闸门组装后进行全压差开启试验时,一端投入压力,而另一端无法检测到压力,在闸门开启过程中,底部阀座明显凸起,闸门关闭时,凸起部分被剪切损坏。

1.2损坏原因

高压平板闸阀一般由阀座支撑环、阀座和O型圈组成,可以适用于压力较大的环境,具有较好的密封控制效果,但是在实际的应用过程中,高压平板闸阀阀座组件的损坏,直接影响了高压平板闸阀的整体控制效果。通过对损坏情况进行深入分析后发现,高压平板闸阀阀座组件损伤一般是由于阀门关闭,闸板自向而下开始规则运动,这种运动将阀座空气挤压到阀座支撑环底部,当压力从阀门单端进入后,全压差全面开启,下游阀座承受了全部的应力,此时,阀门继续开启,闸板与阀座逐渐脱离,但是阀门还未卸压,导致局部受力失衡,局部突出造成损坏。

2.高压平板闸阀阀座组件结构改进措施

2.1布设排气孔

当前,高压平板闸阀适用于天然气、石油化工、环保、城市管道、燃气管线等输送管线上,具有较好的联通和封闭功能,同时也能够进行精准的导向控制。就高压平板闸阀阀座组件结构的损坏而言,经过深入分析高压平板闸阀阀座组件损坏的原因,可以采用在发作支撑环放置阀座的环槽底部均匀布设排气孔的方法,解决阀座组件损坏的问题,以下对其进行分析:考虑到高压平板闸阀适用条件的复杂性,为了进一步维护高压平板闸阀的应用状态,在高压平板闸阀设计时,可以深入地分析阀座尺寸要素,在不影响高压平板闸阀整体应用效果的基础上,将排气孔的直径控制在2.5-4毫米之内,利用排气孔联通环槽底部与阀座支撑环的外部环境。此外,在布设排气孔的过程中,相关设计人员必须保证排气孔中心线与环槽底面相重合,以保证连通效果,实现压力的全面均衡。

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2.2设计突出止口

当前,高压平板闸阀所存在的阀座组件结构损坏问题,是闸阀在应用中的常见故障,也是直接影响闸阀控制效果的主要原因。为了全面保证高压平板闸阀的出场质量,生产厂家已经在阀门出厂前,进行了强度和密封试验,要想全面地维护高压平板闸阀的使用效果,必须对其进行定期检修。在设计过程中,合理的应用突出止口可以切实解决高压平板闸阀阀座组件结构的损坏问题,以下对其进行分析:第一,考虑到高压平板闸阀适用于工作压力≤42Mpa,工作温度<120℃的水、油、泥浆、天然气的输送环境,在设计突出止口时,不仅要应用抗压耐磨、抗腐蚀好的材料,还应该合理的设计突出止口的位置,分析高压平板闸阀阀座组件容易出现凸起的部位,提升突出止口的设计效果;第二,当前,在环槽开口位置设计的突出止口一般以1毫米左右为宜。

2.3应用平衡口

当前高压平板闸阀具有较高的承压能力,为了全面满足应用需求,在通道设计过程中采用了直通式的通道结构,与闸板导流孔相贯通,流阻很小,阀杆采用了复合填料,多重密封结构,使得密封可靠,摩擦力小。在高压平板闸阀阀座组件结构的改进过程中,应该全面避免由于突起造成的剪切损坏现象,应用平衡口解决该问题,以下对其进行分析:在设计平衡口的过程中,必须具备一定的数据支持,不仅要满足高压平板闸阀的尺寸要求,还应该合理设计平衡口的应力水平,因此,在实际设计过程中,由于环槽底部最先发生闸阀脱离,平衡孔的大小间距和数量应该以闸板与阀座脱离时,闸板下缘与阀座支撑环环槽外圆两焦点的距离为准,获知平衡口的设计数量和平衡口的直径,在不影响高压平板闸阀作用效果的基础上,一般将平衡孔直径控制在2.5-4毫米以内[1]。

2.4应用组合式阀座支撑环

由于当前高压平板闸阀阀座组件故障一般是由于凸起遭受剪切形成的设备损坏,因此在保证高压平板闸阀作用效果的过程中,可以合理的应用组合式阀座支撑环解决该问题,以下对其进行分析:考虑到高压平板闸阀的阀座组件构成情况,在组合式阀座支撑环的设计过程中,一般将阀座支撑环分为两个部分,将阀座直接固定在组合阀座支撑环中,由于需要在高压平板闸阀内部安装组合式阀座结构,因此应该对内部构件的尺寸进行合理扩大,满足组合式阀座支撑环的应用需求。同时,要想发挥组合式阀座支撑环的应用效果,必须严格控制阀座支撑环的制作精度,相关人员在制作过程中可以应用计算机软件等相关技术,对高压平板闸阀的内部尺寸进行精准核定,让组合式阀座支撑环满足设计要求,充分凸显应用效果,解决高压平板闸阀阀座组件的损坏问题[2]。

结论:总而言之,高压平板闸阀在我国具有着良好的应用前景和应用空间,是一种可适用于多种应用环境的新型设备,就高压平板闸阀阀座组件结构的改进而言,可以通过布设排气孔、设计突出止口、应用平衡口、制作组合式阀座支撑环等方式,解决阀座组件结构的剪切损坏问题,切实保证高压平板闸阀的作用效果。

参考文献:

[1]张建华,刘春宇,徐相兰,王曙光.高温高压电站平板闸阀的设计与计算[J].阀门,2010(02):1-4.

[2]陈良俊.高压平板闸阀的镍磷化学镀处理[J].石油机械,1993(09):10-14+5.

论文作者:王靖疆,王建华

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/11/1

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