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压力密封阀介绍

发布时间2019-11-05人气:64

压力密封阀介绍

压力密封阀

高压应用的阀门通常采用超过170 bar的压力密封结构。压力密封阀盖的独特之处在于,与其他结构相比,阀体内盖的密封性会随着阀门内部压力的增加而提高,而内部压力的增加往往会在阀盖-阀体的连接处造成泄漏。

压力密封设计

压力密封阀
  • A / B-阀盖随着压力的变化而向上或向下移动的趋势

  • C-系统压力

  • D-压力引起的密封力

内部压力越高,密封力越大。通过将阀盖组件放入体腔中并通过推销将四段推力环推出,可以轻松拆卸。

依靠相当简单的设计原理,随着设计人员不断推动锅炉,HRSG和管道系统压力/温度范围的变化,压力密封阀已证明其能够处理日益苛刻的化石和联合循环蒸汽隔离应用。压力密封阀的尺寸范围通常为2英寸至24英寸,ASME B16.34压力等级为#600至#2500,尽管某些制造商可以满足特殊应用对更大直径和更高额定值的需求。

压力密封阀具有多种材料质量,例如A105锻造和Gr.WCB铸造,F22合金锻造和Gr.WC9铸造;F11锻造和Gr.WC6铸造,奥氏体不锈钢F316锻造和Gr.CF8M铸造;在超过500°C的温度下,F316H锻造了合适的奥氏体铸钢牌号。

压力密封的设计理念可以追溯到1900年代中期,当时,面对不断增加的压力和温度(主要是在电力应用中),阀门制造商开始设计传统的螺栓-阀盖方法来密封阀体/阀盖接头的替代方法。 。除了提供更高水平的压力边界密封完整性外,许多压力密封阀设计的重量也大大少于螺栓阀盖阀。

螺栓式阀盖与压力密封

为了更好地理解压力密封设计概念,让我们对比一下螺栓盖和压力密封之间的阀体到阀盖密封机制。图1描述了典型的螺栓阀盖阀。阀体法兰和阀盖法兰通过双头螺栓和螺母连接,并在法兰面之间插入适当设计/材料的垫圈,以利于密封。将螺栓/螺母/螺栓按照制造商定义的方式拧紧至规定的扭矩,以实现最佳密封效果。但是,随着系统压力的增加,通过车身/阀盖接头泄漏的可能性也会增加。

现在让我们看一下图2中详细介绍的压力密封接头注意各个阀体/阀盖接头配置的不同。大多数压力密封设计都包含“阀盖固定螺栓”,以将阀盖向上拉并密封在压力密封垫上。这继而在垫圈和阀体的内径(ID)之间形成密封。

螺栓阀盖阀
 
压力密封阀

分段的止推环可保持负载。压力密封设计的优点在于,随着系统压力的增加,阀帽以及相应的压力密封垫圈上的负载也会增加。因此,在压力密封阀中,随着系统压力的增加,通过阀体/阀盖接头泄漏的可能性降低。

这种设计方法在主蒸汽,给水,涡轮旁通以及其他要求阀门能够应对高压和高温应用中固有挑战的发电厂系统中,比螺栓式阀门阀门具有明显的优势。
但是多年来,随着工作压力/温度的升高,以及调峰设备的出现,这种有助于密封的瞬态系统压力也严重破坏了压力密封接头的完整性。

压力密封垫圈

密封压力密封阀的主要部件之一是垫圈本身。早期的压力密封垫片由铁或软钢制成。这些垫圈随后进行了镀银,以利用较软的镀层材料提供更紧密的密封的能力。由于在阀门的水压测试期间施加了压力,因此在阀盖和垫圈之间进行了“设定”(或垫圈轮廓变形)。由于阀盖固有的张紧螺栓和压力密封接头的弹性,当承受系统压力增加/减小时,阀盖可能会移动并破坏“设定值”,从而导致阀体/阀盖接头泄漏。

在系统压力和温度均等后,可以通过“热拧”阀盖卷紧螺栓的方法来有效地解决此问题,但是在工厂启动后,需要所有者/用户维护人员这样做。如果不遵守这种做法,则存在通过阀体/阀盖接头泄漏的可能性,这可能会损坏压力密封垫圈,阀盖和/或阀体的内径,并导致复合问题和效率低下。蒸汽泄漏可能会影响工厂运营。结果,Valve设计人员采取了几个步骤来解决这个问题。

图2显示了活载的Bonnet紧紧螺栓(因此,在垫圈上保持恒定的载荷,从而最大程度地减少了泄漏的可能性)与铁/软钢镀银压力密封垫圈的替换,它们由以下模具制成:形成石墨。图3中所示的垫片设计可以安装在以前随传统垫片一起提供的压力密封阀中。石墨垫片的出现进一步巩固了压力密封阀的可靠性和性能,在大多数应用中,甚至在日常启动/停止操作循环中也是如此。

尽管许多制造商仍建议使用“热扭力”,但如果不这样做,则泄漏的可能性会大大降低。相对于许多发电厂的阀门,压力密封阀的阀座表面相对而言要承受很高的阀座载荷。座椅的完整性是根据零件上严格的加工公差来维持的,它是根据齿轮或驱动力提供打开/关闭所需的扭矩的手段,以及为座椅表面选择/施加适当材料的手段。

钴,镍和铁基表面硬化合金可用于楔形/盘形和座环座面的最佳耐磨性。最常用的是CoCr-A(例如Stellite)材料。这些材料可通过多种工艺来施加,包括屏蔽金属电弧,气体金属电弧,气体钨极电弧和等离子(转移)电弧。许多压力密封截止阀的设计都具有整体式硬面阀座,而闸阀和止回阀通常具有硬面式阀座环,这些阀环被焊接到阀体内。

阀术语

如果您已经处理了一段时间的阀门,您可能已经注意到Valve制造商对于业务中使用的术语和术语并不太有创意。以“螺栓帽阀”为例。阀体用螺栓固定在阀盖上,以保持系统完整性。对于“压力密封阀”,系统压力有助于密封机构。对于“停止/止回阀”,当阀杆处于关闭位置时,流量会机械停止,但在打开位置时,阀瓣可以自由动作以检查流量的反向。相同的原理适用于设计中使用的其他术语,以及阀门类型及其组成部分。


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