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江恒阀业——硬密封耐磨球阀

2021-02-18      
核心提示:硬密封耐磨球阀一、硬密封耐磨球阀简述 JH硬密封耐磨球阀是江恒(JH)公司的高新技术阀门产品,主要应用于水、蒸汽、油品、液化气 、天然气、煤气、硝酸、氧化性介质、尿素等介质的管线输送系统作为管道开关控

硬密封耐磨球阀

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一、硬密封耐磨球阀简述

    JH硬密封耐磨球阀是江恒(JH)公司的高新技术阀门产品,主要应用于水、蒸汽、油品、液化气 、天然气、煤气、硝酸、氧化性介质、尿素等介质的管线输送系统作为管道开关控制装置。在某些特殊工况介质场合,如含有大量固体硬颗粒的介质,传统的阀类,如闸阀、截止阀无法适用。对于同时存在高温、高压、含固体颗粒介质的场合,硬密封耐磨球阀是目前被普遍认可的一种阀门,我们从设计、选材、制造、试验、表面处理及涂漆都严格按照相关标准要求进行。驱动方式为手动、蜗轮蜗杆传动、气动或电动等。球阀一般采用法兰连接,也可采用对焊连接、螺纹连接等,以满足客户的不同工况及选择。

二、技术规范说明

2.1、产品设计相关标准

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API 6FA阀门耐火测试

ASME B&PV Section V锅炉和压力容器规范第V部份—无损检测

ASME B&PV Section Ⅷ锅炉和压力容器规范第Ⅷ部份—压力容器建造规则

ASME B&PV Section Ⅸ锅炉和压力容器规范第Ⅸ部份—焊接和钎接评定

SSPC SP10金属表面处理

ASTM A193/A193M高温用合金钢和不锈钢拴接材料

ASTM A194/A194M高压和高温用碳钢和合金钢螺母

ASTM B637高温用沉淀硬化镍合金棒材、锻件和锻坯

ASTM A322标准级合金钢棒材

ASTM A105管道元件用碳钢锻件

ASTM A182高温作业管道用锻造的或轧制的合金钢法兰及锻制的管配件、阀门和部件

ISO 5211部份回转型阀门驱动装置连接规范

2.2主要技术参数

1、压力等级:Class150-Class2500(PN16-PN420) 

2、公称尺寸:NPS1/2~NPS28(DN15-DN700) 

3、适用温度:-196-625℃  

4、连接端部 :ASME B16.5、ASME B16.47、ASME B16.25、GB/T9124.1等

5、驱动方式:手动、蜗轮、电动、气动等 

2.3、材料说明

    根据阀门使用工况的不同,江恒针对各类不同介质、温度、压力等工况进行材质的严格控制选用,包括内部件的和内部密封件的选用,材料完全符合ASTM、ASME规范要求,对于抗硫球阀则按NACE MR0175要求进行合理选材。

(1)、阀体材质

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(2)、内件材质

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弹簧材质:INCONEL X750

(3)、软密封材质

定义:指球阀中起密封作用的非金属材料,包括密封圈,O形圈,垫片等。

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2.4、江恒硬密封耐磨球阀的优势

2.4.1、技术优势

 (1)最先进的超音速喷涂系统(JP8000)

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 (2)高速数控球体研磨设备,保证球面圆度0.02

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 (3)喷涂WC涂层质量要求

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 (4)硬密封耐磨球阀涂层质量要求

    各种喷涂工艺及材料满足苛刻工况的要求

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 (5)根据阀门行业需求自制的热喷涂设备更好的满足工况需求

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2.4.2、设计优化

    江恒公司一直坚持根据现代工业的实际使用工况,有针对性的设计研发阀门产品,在石油化工及天然气输送应用上积累了丰富的经验。江恒还坚持为现代化工业用阀提供全面的解决方案,建立了产品设计研发中心和分析中心,会根据客户的需求设计出各类完全适合客户需求的产品,已达到“量体裁衣”的效果,从而更有利于阀门的安全使用,大大提高了阀门的使用寿命。

     (1)大口径独特的阀杆支撑结构及防尘结构

    大口径球阀阀杆重量经由平面轴承作用在阀体上,而不是直接作用的球体上,不会造成阀座磨损不均匀的现象,阀杆上装有防尘圈,防止固体颗粒进入阀杆与阀体之间。

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     (2)新型的刮刀结构设计

    硬密封耐磨球阀使用的工况中常含有粘结性很强的工艺介质,很容易附着在球体表面,刮刀结构设计的好坏对硬密封耐磨球阀的使用寿命有很大的影响,新型的刮刀结构设计在煤化工黑水、灰水、 渣水、锁渣等工况中使用效果非常好。

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     (3)新型的防尘结构设计 

    硬密封耐磨球阀使用的工况中常含有固体颗粒的工艺介质,固体颗粒很容易进入弹簧内,防尘结构设计的好坏对硬密封耐磨球阀的使用寿命有很大的影响,新型的防尘结构设计在煤化工黑水、灰 水、渣水、锁渣等工况中使用效果非常好。

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2.5高性能硬密封耐磨球阀的特点

(1)结构形式

    先进的设备可以根据客户的苛刻工况量身定制解决方案

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(2)阀座设计

江恒两种阀座形式

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(3)减少磨损设计

    球阀的上下支撑轴、支撑板、填料箱中均安装有滑动轴承,因此启闭过程中磨损小,使用寿命长。

(4)球体和阀座的两种常用硬化处理方法

    超音速喷涂(常用喷涂材料:碳化钨、碳化铬等):

    超音速火焰喷涂(HVOF)主要是通过极高的速度将耐磨粉末涂层材料喷涂到基体材料表面,喷涂时的气流速度在很大程度上决定了喷涂的质量,喷枪能够产生更高的气流速度,则耐磨粉末涂层就能够获得更高的运动速度,从而耐磨粉末涂层与基体材料就能够获得更高的结合力和更高的致密性,因此也就具有更好的耐磨性能和耐腐蚀性能。

    超音速喷涂的优点是可以喷涂超硬的涂层材料,涂层的硬度甚至可以达到HRC74以上,因此涂层具有很好的抗擦伤性能和耐磨性能。另外,超音速喷涂时,基体材料不需要进行高温加热,因此基体材料不会发生热变形。

    镍基合金热喷涂(常用喷涂材料:镍基合金、司太立合金、镍基合金碳化钨等):

    镍基合金热喷涂是目前在硬密封耐磨球阀上成功应用的一种密封面硬化方法,镍基合金耐磨、耐腐蚀、耐温等,其综合性能优良,根据我们的实践,镍基合金适用于灰水、黑水、煤浆、煤渣等多种工况介质。

    镍基合金热喷涂的优点是结合强度高、操作简单、成本低等。

(5)、球体和阀座硬化处理后的加工处理

    工前的准备工作、表面预处理、喷涂、喷涂后处理四个主要步骤。

注:

    1、球体和阀座密封面硬化处理要根据工况的不同采用不同的处理方法;

    2、球体和阀座密封面处理后要求3-5度硬度差。

   球体和阀座密封面的加工密封面采用高精度磨球机进行研磨和数控加工,完成后球阀和阀座要求对研,密封面光洁度达到0.4以上。

    结构长度符合规范要求。

(6)、通径

    为满足用户的不同需求,球阀产品有全径和缩径两种系列。全通径系列球阀的流道内径与管道内径一致;而缩径系列球阀的体积、重量等相对全径系列的球阀更小、更轻(其具体要求完全按客户数据表要求)。

(7)、阀体

    球阀主阀体和副阀体材料相同,根据客户具体要求和工况根据标准采用合适材料。 

    阀体材质性能和几何特征都进过科学的计算,并通过先进的Solidworks软件进行分析,以确保阀门的整体强度和安全性。

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Solidworks 有限元分析

(8)固定球球体采用支撑板或者支撑轴固定

     阀体顶部和底部通过上下支撑板或者支撑轴固定,并将球体精确地固定在球阀的中心,这样实现完全密封盒精确地动作。采用支撑板或者支撑轴时介质作用在球体上的力通过固定板被分担到左右两阀体上,使阀杆不承受介质力产生的弯矩,而只是在开关球阀时转动球体所需要的扭矩;而安装在球体轴与固定板之间以及阀杆和耳轴之间的低摩擦滑动轴承可以吸收由于介质压力作用而导致的球体推移动作,这样的结构使JH硬密封耐磨球阀能实现动作平稳,操作容易,可以减少所要求的造作扭矩,因而可以使用较小型的执行机构,降低了成本。                                  

 (9)、阀杆防爆喷结构 

    阀杆头部设计为凸台形式的大小头结构,用填料箱体将阀杆头部压牢,当阀腔体内异常升压时阀杆不会喷出。

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(10)、自动泄压结构

    当中腔压力出现异常升高现象时,额定值的1.1~1.33倍之间,介质压力将安全阀的阀座推离密封面,完成泄压。

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 (11)、预紧弹簧

    阀座预紧弹簧采用一组螺旋弹簧,由INCONEL X-750或者NCONEL X-718不锈钢制作。

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