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2014/7/5
钛球阀的设计与研制

钛以其杰出的机械性能及优良的耐蚀性,广泛应用于化工、医药卫生,制盐、氯碱、航空等领城。在化工方面首要用作压力容器,运送管线及泵阀。其间铁制固定式球阀,以其杰出的密封性,优良的耐蚀性能及习惯高的作业压力等特色,广泛应用于石油、化工职业。当前,国内没有固定式钛球阀,只要起浮式钛球闷,在世界上只要美国、德国、日本等少量国家能够生产固定式钛球阀,为了满意石化职业运用作业压力高、密封性好、具有杰出的耐蚀性等需求,拓展钛材的运用范围,进行了固定式钛球阀的规划与研发.研发出了 DN80,DN50,DN40,DN25,且运用压力高达 9.8MPa 的固定式钛球阀,填补了国内空白,为批量生产奠定了根底,为大型石化公司耐腐蚀设备的国产化改造供给了技能及物质确保。

本文论述固定式钛球阀的规划核算进程,首要研发技术及其特色。

1 规划与研发

1.1 规划核算

1.1.1 规划技能参数

作业介质:醋酸;

运用温度:225℃;

规划压力:9.8MPa;

公称通径:80mm。

1.1.2 材料挑选

依据运用温度及醋酸的浓度,查知钛的腐蚀率为 <0.127mm/a,和耐蚀不锈钢及其它有色金属相比,挑选 TA2即契合运用条件;依据运用的作业压力,为了确保其构造强度,挑选 TA2 铸造件;依据运用温度、作业压力,挑选柔性石墨和浸锑石墨做密封材料。

1.1.3 规划核算

(1)阀体壁厚的规划

选用公式:SB=DN(K0-1)/s+C,核算结果为 16 mm

(2)阀盖与阀体之间联接螺栓的挑选

依据运用压力,挑选 1Cr18Ni9Ti 螺栓,选择 M30mm×55mm 的螺栓 8 个即可满意强度需求。

依据公式算得进、出口法兰盖与阀体之间衔接螺栓用 M30mm×45mm 的 1Cr18Ni9Ti 螺栓 8 个,即可满意强度需求。

1.2 技能要害

因为运用压力高达 9.8MPa,因而,密封及承压是技能要害,在研发进程中,选用了 3 项办法,处理了这一要害技能疑问。

① 确保球体与上下球杆的同轴度;

② 确保上下球杆与 Φ80mm 通孔的垂直度;

③ 确保球面粗糙度。

经过规划专门的工装胎具及加工与密封技术,到达了密封与承压方针,一次试较成功。

1.3 构造特色

钛制固定式球阀与起浮式球阀相比具有以下 3 个特色。

(1)在密封原理上,选用后密封。

(2)适用于高压、粘稠液体。

一般的起浮式钛球阀在高压时不牢靠,在介质为粘稠液体时,球与密封环之间细小的起浮空隙易形成阻塞,然后使阀门启闭艰难或失掉密封作用。而选用固定式钛球阀,因运用了弹簧,使密封环与球体始终保持严密触摸,运用高压介质到达杰出密封的作用。

(3)选用线密封

一般起浮式钛球阀的球体与密封环之间为球面密封,其单位面积上的密封比压小,且在高压时,微观面上的凸凹点易导致走漏,达不到密封需求。而固定式钛球阀其球体与密封环之间选用线密封,增加了单位面积的密封比压,且压力越高,密封的作用越好,然后确保了高压作业的牢靠性。

2 定论

(1)规划研发的固定式高压钛球阀,满意了石化工业的需要,运用情况杰出。

(2)固定式高压钛球阀具有高压运用牢靠、密封杰出等特色。

(3)规划研发的固定式高压钛球阀,在技能水平上属国内抢先,且到达了世界同类产品水平。

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