上裝固定式球閥結構改進

之前介紹SY42AX煤礦水管路減壓閥應用案例，現在介紹上裝固定式球閥結構改進球體帶有固定軸的球閥，稱為固定球閥。固定球閥主要用于高壓大口徑。根據閥座密封圈的安裝不同，固定球閥可以有兩種結構：球體前密封的閥座，球體后密封的閥座。目前，上裝固定式球閥的閥座通常都是金屬閥座，其與球體和閥體之間的密封都是通過密封圈等的軟密封形式，當發生火災等情況時，由于金屬閥座等與密封圈的膨脹系數的差異，導致金屬閥座與球體之間的密封性能不好，通常會發生泄漏。
此外，為了方便閥座和球體的維修和更換，目前國外生產的上裝式球閥，將閥座通過一調整圈從閥蓋處安裝到閥體通道內，調整圈的內外圓面分別制有內螺紋和外螺紋，其內螺紋與閥座螺紋配合連接，外螺紋與閥體內腔壁螺紋配合連接，調整圈可以在閥體內腔壁上移動調節，使閥座壓緊球體密封配合或脫離球體實現維修和更換，其缺點是：閥座通過調整圈由螺紋安裝在閥體內，在使用過程中，閥座與閥體之間為螺紋固定連接，閥座不能在閥體內浮動，在高溫介質工況使用時，閥座與球體之間易膨脹而卡死。


上裝固定式球閥結構改進固定球閥結構原理：
　　1、阻塞與排出
　　固定球閥處于關閉狀態時，上下游側的閥座使流體阻斷，閥體中腔的積滯物可以排出，排出裝置具有如下功能：1)事前可檢查閥座是否出漏損傷。2)減少介質更換你對固定球閥的污染。3)在工作壓力下，固定球閥處于全開或全關閉時，可更換閥桿部填料函。
　　2、自動出壓
　　固定球閥中腔停滯的介質由于溫度升高，而出現異常升壓時，閥座脫離球體自動出壓或通過閥體上安裝的安全閥出壓保證系統安全。
　　3、*密封
　　固定球閥*的密封方式，可以使流體*阻斷。
　　4、防火結構
　　一旦發生火災或由于異常升溫使特富龍閥座軟化燒損時，為防止火災擴大，固定球閥操作仍然可靠，同時閥座支承可以和球體接觸起密封作用，符合API607的規定。
　　5、防靜電結構
　　當操作固定球閥時，由于球體和聚四氟乙烯閥座之間的摩擦，會產生靜電電荷積聚在球體上。為防止產生靜電火花，特在固定球閥上設置防靜電裝置，通過彈簧使球體與閥體形成電路通路，將積聚在球體上的電荷導出。


一、上裝固定式球閥結構改進固定球閥的特點：
1、雙阻塞與排放功能：固定球閥采用彈簧預緊浮動閥座，無論閥門處于全開或全關狀態時，上下游側的閥座使流體阻斷，閥體中腔滯留物通過排放閥排泄。
2、自動泄壓功能：閥門體腔停留介質溫度升高而引起異常升壓時，不需通過安全閥，而僅靠閥座功能就可自動泄壓，這對保證閥門在輸送液體介質時的安全性非常重要。
3、防火安全結構：閥門都具備防火安全功能，其設計、制造均遵循 API 607 和 API 6FA 規范要求。


上裝固定式球閥結構改進閥門的試壓方法
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：蒸汽減壓閥,減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥每一個閥座均應在兩個方向進行實驗。如果安裝了腔體泄壓閥，則要取下。使閥門處于半開啟狀態，閥門和閥腔應注入實驗介質，直到試驗液體通過閥腔試驗接口處溢出。為了在腔體的方向實驗閥座泄露，應關閉閥門。實驗壓力應逐次施壓于閥門每一端，以便分別測試每只閥座上游的泄露情況。泄露情況應通過閥腔試驗接口處的溢流情況來監測閥座的密封性。之后，再作為下游閥座對每只閥座進行測試。閥門兩端打開，使閥腔注滿試驗介質。然后加壓，同時觀察閥門兩端每只閥座的泄露情況。
圖1為典型的閥門DIB-1結構，之所以圖中閥門的兩端標識為“閥門上游（閥門下游）”和“閥門下游（閥門上游）”，是因為我們把壓力注入端稱之為閥門上游，另一端則為下游。在壓力試驗中，DIB-1閥門的兩端都可以作為上游或下游。上圖可簡化為： 
圖2兩豎線表示閥門的兩個閥座，箭頭方向表示需要密封的方向。也就是說，DIB-1閥門的每個閥座都能承受來自閥門閥腔或者閥門上下游的壓力而不泄露。當閥門處于關閉狀態，閥腔試驗接口處于打開狀態時，閥門兩端同時加壓（或者分別加壓），閥門的閥腔試驗接口就可以檢測到閥門從每一端到閥腔是否存在泄露情況；之后，將閥門兩端的壓力泄掉，從閥腔加壓，觀察閥門的兩端是否有泄露。
由閥門的試壓方法和圖2都可以看出，DIB-1閥門的閥座組件必須達到，當閥門處于關閉狀態，無論是從閥門的兩端，還是從閥門的腔體內施壓，閥座組件都能夠提供密封效果，以達到閥座雙向密封的效果。 


DIB-1（雙隔離與泄放閥）閥門的閥座密封原理如圖3所示，此圖為簡單的DIB閥座組件結構。圖中O型圈可以左右滑動，當壓力來自腔體（圖3為左邊）時，O型圈將向閥門端面方向（圖3為右邊）滑動；當壓力來自閥門端面（圖3為右邊）時，O型圈將向閥門腔體方向（圖3為左邊）滑動。


如圖4所示，當壓力來自閥門端面（圖4為右邊）時，O型圈將向閥門腔體方向（圖4為左邊）滑動。此時閥座組件的受力情況為：A面積受力F1向左推動，B面積受力F2向右推動，由圖4可知，A>B，故F1>F2(介質推力=介質壓力X面積)，所以，閥座組件將有一個與F1推力方向相同的推力F：F=F1-F2，該推力F將產生閥座組件向球體方向的密封力，以達到該閥座組件在受到閥門端面壓力時的密封。

 

二、上裝固定式球閥結構改進固定球閥的優點：
1、密封緊急注脂救護：由于介質中的異物或火災造成閥座密封意外失效，注脂閥提供了與注脂槍的快速連接，進口泵方便快捷地將密封脂注入到閥座密封部位，緩解泄漏。
2、可靠的閥桿密封和低操作力矩：除了設置標準密封套圈外，填料壓蓋上也設置了 O 型密封圈，雙重密封保證了閥桿密封的可靠性；增設的石墨填料和密封脂注入使火災后的閥桿泄漏降至低。閥桿滑動軸承和止推軸承使閥門操作輕便。
3、全通徑或縮徑：可根據需要選用全通徑或縮徑結構。全通徑閥門流量孔徑與管線內徑一致，便于管線清掃。
4、閥桿可加長：根據安裝或操作的需要，可對閥門閥桿進行加長。加長桿球閥，特別適用于城市煤氣等需要埋地鋪設管線的場合。加長閥桿尺寸按客戶需要確定。
5、操作靈活：采用具有小摩擦系數和良好自潤滑性的閥座和閥桿軸承，大大地減少了閥門的操作扭矩。因此即使在沒有提供密封潤滑脂的情形下，也能夠靈活自如地對閥門進行操作。與本文相關的論文：自力式煤氣調壓閥組?