固定上裝清管球閥設(shè)計規(guī)范

本發(fā)明涉及一種固定上裝清管球閥?，F(xiàn)有的管道清洗一般都采用停機進行反式清洗，導致產(chǎn)能降低，增加了清洗成本。采用引進技術(shù)球閥結(jié)構(gòu)設(shè)計和頂裝式結(jié)構(gòu)設(shè)計上海申弘閥門有限公司根據(jù)產(chǎn)品口徑壓力不同，將清管閥設(shè)計分為兩種：

1.1 對于口徑大于等于DN500mm PN1.6及以上清管閥，公司采用引進技術(shù)球閥結(jié)構(gòu)設(shè)計，確保閥門能承受清管作業(yè)時較大的動力沖擊，避免采用其他結(jié)構(gòu)設(shè)計在較大沖擊動力作用下可能出現(xiàn)的閥桿變形、定位軸套密封因受單面擠壓被破壞，定位部件的沖擊變形等影響閥門正常工作的現(xiàn)象。

其余清管閥采用頂裝式結(jié)構(gòu)設(shè)計，不需將閥門從管道上拆下，閥內(nèi)所有零件都可方便取出，實現(xiàn)閥門在線維修。閥門設(shè)計符合ANSI/ASME B16.34要求，有可靠的強度、剛度和抗彎抗扭能力。

球體定位及閥桿驅(qū)動球體結(jié)構(gòu)如下圖

1.2 球體通過定位板、定位銷固定在閥門左右閥體，定位板與球上下軸間通過內(nèi)外球球定位軸承定位，使球和定位板間轉(zhuǎn)動自如。在閥桿與閥體閥桿軸孔間設(shè)置閥桿軸承，杜絕閥桿與閥體間金屬摩擦而導致的破壞。

1.3 閥體和閥蓋的連接：采用螺栓螺母連接，結(jié)合面的密封采用徑向和平面雙重密封。確保結(jié)合面無泄漏。

1.4 對于大口徑清管閥，閥門在線工作關(guān)閉和進行清管作業(yè)時，球體受單面介質(zhì)推力和加大的清管器到位時的沖擊動力，如果采用傳統(tǒng)的閥桿定位，則閥桿承受巨大的介質(zhì)推力，這種推力對閥桿形成剪切和彎曲破壞，即使加大閥桿軸徑，增加閥桿強度，也會在推力作用下產(chǎn)生疲勞變形，閥桿一旦彎曲，則會與軸孔產(chǎn)生金屬與金屬的摩擦，甚至形成咬合，致使閥門操作力矩增大甚至無法驅(qū)動。同時增大閥桿軸徑，也就增加了阻力力臂，導致閥門力矩增大；

1.5 傳統(tǒng)的閥桿定位在單向推力作用下形成軸面單向擠壓，會導致兩種負面影響：

A、閥桿軸面疲勞變形，影響閥桿密封；

B、閥桿密封承受單面擠壓，作用導致閥桿密封失效，閥桿部位出現(xiàn)泄漏。

     上海申弘閥門有限公司，針對閥門工作時的受力特性，采用如圖所示球體定位結(jié)構(gòu)，將單向介質(zhì)壓力和清管器的沖擊動力傳遞給閥體左右體，避免了上述結(jié)構(gòu)的不足，改善了閥桿及閥桿密封的受力狀況，使閥桿在純扭矩狀態(tài)下工作，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，更大程度滿足客戶需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種固定上裝清管球閥。為解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種固定上裝清管球閥，包括閥體，下固定軸，潤滑軸承，球體，閥座支撐圈，軟閥座，彈簧座，碟簧，彈簧一，閥桿，潤滑軸承，閥蓋，全螺紋螺柱，螺母，填料，連接盤，渦輪頭，作為一種優(yōu)選，所述的閥桿上陣列有由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過固定上裝清管球閥的設(shè)置，實現(xiàn)了在不停機的情況下對管道進行清洗，提高了效率，同時也降低了清洗成本。

1.6 清管球閥結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點如下：*的球體固定方式

采用整體煅造的球體，球體的轉(zhuǎn)軸通過上下兩個支座固定在閥體上這種*的球體固定方式有以下優(yōu)點：

? 球體載荷作用在兩個較大的自潤滑軸承表面，確保他們在低壓力下工作，減小磨損。

? 支座更靠近閥門中心線，球體轉(zhuǎn)軸幾乎不承受彎曲載荷。

? 球體載荷直接作用在閥體上，它與管道外徑接近，使作用在閥體上的彎曲載荷小。

? 閥桿設(shè)計成可以拆卸，球體軸向載荷傳遞到閥體而不影響閥桿。

? 閥桿實現(xiàn)了純扭矩操作。

操作扭矩傳遞系統(tǒng)

閥桿與球體以兩種方式匹配來傳遞扭矩

? 扁槽和扁方：閥桿頭部扁方置于球體扁槽內(nèi)。

? 撥叉組件：閥桿頭部扁方（1）通過兩個撥叉（2）與球體軸孔（3）連接，載荷由閥桿頭部傳遞到撥叉內(nèi)表面，再經(jīng)更大的圓柱接觸面?zhèn)鬟f到球體，從而減小了應(yīng)力集中。閥桿與球體之間的連接間隙保證了球體的軸向自由度，這樣有以下優(yōu)點：

A、 閥桿不受徑向或彎曲載荷，只傳遞操作閥門的扭矩，實現(xiàn)了純扭矩操作。

B、 閥桿對中性好，改善了密封效果，密封件磨損小，大大延長了使用壽命，同時使閥門操作輕便靈活。

閥桿雙重密封（選配）

閥桿密封可用兩個帶檔圈的O型圈實現(xiàn)雙重密封，外層密封圈可以實現(xiàn)帶壓更換。

閥桿緊急密封：必要時，可通過注脂閥注入密封脂用于閥桿緊急密封。

閥座結(jié)構(gòu)

閥門密封通過兩個可以浮動的閥座支承圈實現(xiàn)。每個支撐圈是鍛件，可軸向浮動并截斷流體，包括球側(cè)密封或體側(cè)密封。它們通過彈簧預(yù)緊以實現(xiàn)低壓密封，由活塞效應(yīng)實現(xiàn)高壓密封。對體側(cè)密封的特殊設(shè)計，可以實現(xiàn)以下兩種不同形式的球體密封：

? 雙密封（標準設(shè)計）。采用雙密封結(jié)構(gòu)，不管通過閥門的流體方向如何（與流體進入管線的方向無關(guān)），上游和下游兩個支撐圈可同時推向球體，實現(xiàn)球側(cè)密封，這種密封設(shè)計對流體有雙重阻擋作用，即使上游密封失效，下游密封也能保證球側(cè)密封，這樣能確保閥門運行的性。為了防止中腔超壓，閥體上應(yīng)安裝泄壓閥。

? 單密封（自動泄壓）。采用單密封結(jié)構(gòu)時，只有上游密封起作用。中腔介質(zhì)的超壓會克服彈簧的預(yù)緊作用，使閥座遠離球體，從而自動泄壓到下游管道內(nèi)。

閥座復合密封

彈性閥座確保雙重球體密封：初級金屬密封，次級軟密封，達到氣密。閥座是截面帶圓角的三角形的圓環(huán)，用壓環(huán)把它固定在閥座槽內(nèi)，這種特殊的設(shè)計防止了閥座在閥座槽中的扭轉(zhuǎn)，避免了在球體轉(zhuǎn)動時閥座被擠出閥座槽中。當閥座支承圈壓向球體時，支承圈和球體保持金屬密封，由彈性材料制成的閥座實現(xiàn)軟密封。金屬接觸避免了閥座被介質(zhì)中的固體雜質(zhì)損傷。由于閥座的高彈性，即使球體表面有一定損傷也能密封。

閥座緊急密封（選配）

    當閥座密封有所損傷，影響閥門密封時，可通過注入密封脂用于緊急密封。這由支承圈和閥體上的注脂孔和槽組成，通過它們即可注脂。對焊接球閥，緊急密封為標準設(shè)計：對分體式球閥，按要求執(zhí)行。

排放特點：

? 單截斷：閥門中腔的介質(zhì)只有在關(guān)位置時才能排放。

? 閥門中腔的介質(zhì)在開和關(guān)位置時均可排出。為了防止中腔介質(zhì)超壓，閥門應(yīng)按要求配備泄壓設(shè)備（自動泄壓閥座或泄壓閥）

操作輕便

　    球體被支撐在閥體與閥蓋之間，并襯以具有良好自潤滑性能和減磨性能的PTFE滑動軸承。球體與閥座的作用力得到精確的控制。閥桿不受球體推力作用，閥桿扭轉(zhuǎn)自如，閥門操作靈便。 

快開盲板

閥體中部設(shè)置有取放清管器的水平通道，通道端部設(shè)置有啟閉密封機構(gòu)——快卸裝置，快卸裝置主要由快卸閥蓋、快卸體、卡環(huán)組成。操作時間不足60秒?？扉_門密封采用自緊式密封，在快開門上裝有進口氟橡膠唇形密封圈，快開門關(guān)閉后與密封面產(chǎn)生足夠比壓，隨著壓力升高，密封效果越好。卡環(huán)式快卸裝置, 只需將快卸閥蓋推入快卸體,搬動小手柄，卡環(huán)脹開，進入快卸體的卡槽內(nèi)，裝入擋塊，擰緊擋塊螺絲，同時，排氣泄壓閥關(guān)閉；若需打開快卸閥蓋須擰開擋塊螺絲，與之相連的排氣泄壓閥打開，清管閥泄壓，取下?lián)鯄K卡環(huán)收縮脫出快卸體的開槽，即可打開快卸閥蓋取放清管器?？煨堕y蓋防火的自緊式密封結(jié)構(gòu)，密封可靠。擋塊和擋塊螺絲同時還是一個安全機構(gòu)，如果不擰開擋塊螺絲就不能打開擋塊，則打不開快卸閥蓋；擰開擋塊螺絲則與之相連的排氣泄壓閥打開，腔體泄壓，才能打開擋塊，快卸閥蓋就能安全打開?？煨堕y蓋與快卸體之間依靠“一對門式”連桿相互連接，可有效地防止意外情況下快卸閥蓋飛出傷人。

零泄漏

壓力試驗并保證任何密封部位無可見泄漏。

耐火安全設(shè)計

當彈性閥座插件被燒損后，球體和閥座間形成金屬對金屬的密封；閥體與閥蓋間以及閥桿部位都設(shè)置耐高溫的石墨墊片，保證高溫密封可靠性。耐火試驗符合API 6FA和API 607標準要求

防靜電設(shè)計

導靜電彈簧保證球體與閥體、閥桿與閥體間的良好導通，安全地導出磨擦產(chǎn)生的靜電。 

連鎖安全設(shè)計

放空閥與快開盲板鎖定銷聯(lián)鎖，在放空閥沒打開泄壓之前不可能打開快開盲板，保證了操作的安全性。 

清洗設(shè)計

閥體上可安裝一注水閥，當輸送有毒介質(zhì)時通過帶有一個噴頭的注水閥沖洗閥門體腔，并通過排污閥排放到污水罐。 

排污放空安全設(shè)計

     在閥體中腔底部設(shè)計排污閥，排污閥口徑取閥門公稱通徑的1/10，保證中腔壓力介質(zhì)排放，同時考慮閥門在低溫地區(qū)可能出現(xiàn)氣體含水介質(zhì)排污閥冰堵現(xiàn)象，設(shè)計了快開門連鎖放空閥，確保閥門中腔介質(zhì)壓力的釋放，保證操作閥門人員的安全。

由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過固定上裝清管球閥的設(shè)置，實現(xiàn)了在不停機的情況下對管道進行清洗，提高了效率，同時也降低了清洗成本。

2、固定上裝清管球閥設(shè)計規(guī)范上海申弘閥門有限公司清管閥比較優(yōu)勢 

2.1 技術(shù)來源

上海申弘閥門有限公司是中國球閥生產(chǎn)專業(yè)廠家，擁有閥門所涉及的關(guān)于材料、化學腐蝕、產(chǎn)品功能及外觀設(shè)計、加工制造及工藝、質(zhì)量控制、售后服務(wù)、技術(shù)談判等各方面的專家和工作經(jīng)驗豐富的工程師，對于閥門從設(shè)計到實際工況的運行具有豐富的經(jīng)驗和獨到的技術(shù)。各種智慧和經(jīng)驗的綜合，形成了實力雄厚的技術(shù)團隊。在完善的球閥設(shè)計基礎(chǔ)上，對于清管閥從設(shè)計到使用的各個方面的細致了解，分析研究，嚴格按ISO9001和API 6D質(zhì)量管理體系要求，開發(fā)公司清管閥，形成了*完善的清管閥技術(shù)體系。

2.2 種過流方式

PA型  

PA型是清掃管道用的標準型清管閥。它的球孔面積比管子通流面積約大25%，以保證清管作業(yè)過程中輸送介質(zhì)持續(xù)流動。

PB型  

PB型是一種帶旁通的清管閥，在球體上垂直于球孔方向開設(shè)兩個橢圓形通道，其通流面積約為管子的25% 。這種結(jié)構(gòu)保證即便在發(fā)射或接收清管器時清管閥也不會發(fā)生斷流。PB型清管閥不能當作截斷閥使用。

PC型  

PC型主要是隔離和序輸送介質(zhì)用清管閥。它的球孔面積比管子通流面積約大3%；并且在接收清管閥的球孔內(nèi)有一個附加密封，保證隔離清管器到達接收清管閥時形成密封，獲得理想的隔離效果。 

2.3 定位方式和閥桿工作受力條件

上海申弘閥門有限公司清管閥采用引進美國新比隆（GE）設(shè)計理念，將單向介質(zhì)壓力和清管器的沖擊動力傳遞給閥體左右體，使球和定位板間轉(zhuǎn)動自如。杜絕閥桿與閥體間金屬摩擦而導致的破壞。使閥桿在純扭矩狀態(tài)下工作，提高了產(chǎn)品品質(zhì)，更大程度滿足客戶需求國內(nèi)其他公司清管閥采用傳統(tǒng)的閥桿定位，閥門在線工作關(guān)閉和進行清管作業(yè)時，球體受單面介質(zhì)推力和加大的清管器到位時的沖擊動力，這種推力和動力沖擊對閥桿形成剪切和彎曲破壞，即使加大閥桿軸徑，增加閥桿強度，也會在推力作用下產(chǎn)生疲勞變形，閥桿一旦彎曲，則會與軸孔產(chǎn)生金屬與金屬的摩擦，甚至形成咬合，致使閥門操作力矩增大甚至無驅(qū)動。同時增大閥桿軸徑，也就增加了阻力力臂，導致閥門力矩增大；傳統(tǒng)的閥桿定位在單向推力作用下形成軸面單向擠壓，會導致兩種負面影響：

A、閥桿軸面疲勞變形，影響閥桿密封；

B、閥桿密封承受單面擠壓，作用導致閥桿密封失效，閥桿部位出現(xiàn)泄漏。

 

本發(fā)明不局限于上述實施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或者相近似的技術(shù)方案，均屬于本發(fā)明的保護范圍。