管线球阀的技术现状及发展方向精编
阀门行业现状及发展前景分析报告

阀门行业现状及发展前景分析报告阀门是工业自动化控制系统中不可缺少的重要组成部分,广泛应用于石油、化工、电力、冶金、水处理等行业。
本文将从阀门行业的现状以及未来的发展前景两方面进行分析。
一、阀门行业的现状1.市场规模大:随着工业自动化的发展,阀门产品的需求量不断增加。
据统计,2024年中国阀门行业市场规模已超过5000亿元人民币。
2.技术水平提升:近年来,阀门行业在技术创新方面取得了长足进步。
新型材料、新工艺和新结构的应用,使阀门产品的可靠性、耐久性和安全性得到了大幅提高。
3.产品结构优化:传统的手动阀门正在逐步被电动和气动阀门所取代。
电动和气动阀门具有自动化程度高、操作方便、控制准确等优点,能满足工业自动化控制的需求。
4.品牌竞争激烈:阀门行业品牌众多,竞争激烈。
一些知名品牌通过技术研发和市场营销提升了自身的竞争力,不断拓展国内外市场,增加产品的知名度和销售额。
二、阀门行业的发展前景1.基础设施建设驱动:基础设施建设是阀门需求的主要驱动力之一、如水处理、污水处理、石油和天然气输送等工程项目,都需要大量的阀门产品。
2.环保意识提高:环境保护日益重视,对阀门行业提出更高的要求。
新型环保阀门的需求将会不断增加,例如带有泄漏检测装置的密封阀门、电动执行器等。
3.工业自动化的发展:随着工业自动化进程的加快,阀门行业将迎来更广阔的市场。
工业自动化的实施需要大量的电动阀门、气动阀门等产品,这为阀门行业带来了良好的发展前景。
4.技术创新推动:随着社会科技的不断发展,阀门行业将面临更多技术创新的机遇和挑战。
例如智能阀门的发展,将实现阀门的远程监控和自动控制,提高生产效率和安全性。
总之,阀门行业具有巨大的市场潜力和发展前景。
随着国民经济的发展和工业自动化的推进,阀门行业将迎来更多机遇和挑战。
同时,品牌竞争将更加激烈,企业需加大技术研发力度,提升产品质量和品牌影响力,以保持竞争优势。
2024年中国阀门行业市场现状与发展趋势分析市场行情有所恢复

2024年受COVID-19疫情冲击,中国阀门行业市场严重萎缩。
然而,随着疫情得到有效控制,中国经济逐步复苏,阀门市场也开始出现恢复的迹象。
本文将对2024年中国阀门行业市场的现状和未来发展趋势进行分析。
一、市场现状1.需求恢复:随着国内经济逐步恢复,能源、化工、建筑等行业的需求不断增长,进一步推动了阀门市场的复苏。
此外,随着环保意识的提高,环保型阀门的需求也在逐步增加。
2.供应链恢复:疫情期间,阀门行业的供应链遭受严重干扰,许多企业停产或减产,导致市场供应不足。
然而,随着疫情的缓解,供应链逐步恢复正常,市场供应情况有所改善。
3.技术升级:随着数字化、智能化的快速发展,阀门行业也在加快技术创新。
现在许多企业开始研发智能阀门,以满足市场对高效、节能、智能产品的需求。
4.市场竞争加剧:中国阀门行业市场竞争激烈,许多企业纷纷加大研发力度,提高产品质量和性能,争夺市场份额。
此外,国内外阀门企业也在不断加大对中国市场的开拓力度,加剧了市场竞争。
二、发展趋势1.智能化趋势:随着工业4.0和中国制造2025战略的推进,阀门行业也在朝着智能化方向发展。
智能阀门具有自动化、远程控制等功能,能够提高生产效率,降低人工成本,因此受到市场的青睐。
2.环保化趋势:随着环保意识的提高,环保型阀门的需求不断增加。
环保型阀门具有低排放、高效能等特点,符合国家和地方政府的环保政策要求,市场前景广阔。
3.国内市场发展:中国经济持续增长,国内市场需求稳定增长,给阀门行业带来了巨大市场机遇。
同时,中国政府加大基础设施建设投资力度,推动了建筑行业的发展,也促进了阀门市场的增长。
4.国际市场拓展:中国阀门企业具有较强的技术实力和竞争力,已经开始走出国门,将产品出口到海外市场。
随着“一带一路”倡议的推进,中国阀门企业有望进一步拓展海外市场,实现更大的发展。
综上所述,尽管2024年中国阀门行业市场遭受了巨大冲击,但随着经济的逐步复苏和市场需求的恢复,阀门行业市场已经开始出现积极变化。
管线球阀的发展与国产化进程

上海耐莱斯·詹姆斯伯雷阀门有限公司Shanghai Neles-Jamesbury管线球阀的发展与国产化进程上海耐莱斯·詹姆斯伯雷阀门有限公司1SHANGHAI NELES-JAMESBURY上海耐莱斯·詹姆斯伯雷阀门有限公司Shanghai Neles-Jamesbury目录一、管道工业与管线球阀二、管线球阀的流派与技术分析三、国产化道路与型式试验四、国产化进程回顾与展望五、现代阀门制造业2SHANGHAI NELES-JAMESBURY管道工业与管线球阀全世界拥有长输管线260万公里◆ 管道压力:Class150~ Class900◆ 管径:NPS2 ~ NPS60在役的管线球阀:◆ 32”以下约200万台(年平均供给量30,000 ~ 35,000万台)◆ 32”以上约20万台(年平均供给量3,000 ~ 3,500万台) 。
3SHANGHAI NELES-JAMESBURY4SHANGHAI NELES-JAMESBURY美国阿拉斯加输油管线◆ 建设时间:1968~1977◆ 全长:800英里(13000公里)◆ 管径:48英寸(1200)◆ 起点/终点:拉普德霍湾到瓦尔迪兹港,穿越北极带、 冻土层、高山、峡谷◆ 紧急切断阀:151台/关闭时间4分钟◆ 65000道焊缝,30800片X 射线片子,其中发现3955道 焊缝存在质量问题,612道引起争议,34道返工。
管道工业与管线球阀管道工业与管线球阀拉普德霍湾瓦尔迪兹港5SHANGHAI NELES-JAMESBURY管道工业与管线球阀穿越北极带6SHANGHAI NELES-JAMESBURY管道工业与管线球阀与“熊”共舞人迹未至处7SHANGHAI NELES-JAMESBURY法兰连接管线球阀8SHANGHAI NELES-JAMESBURY服役中的全焊接球状管线球阀9SHANGHAI NELES-JAMESBURY10SHANGHAI NELES-JAMESBURY 服役中的全焊接球状管线球阀管道工业与管线球阀原苏联乌连戈依中央输气管线(西伯利亚管线)◆ 建设时间:1981~1985◆ 全长:2万公里(发展至3.5万公里)◆ 管径:56英寸(1400)◆ 紧急切断阀:1000余台◆ 穿越西伯利亚冻土层、森林、沼泽地、寒带◆ 增压站从德、法、意、日进口,燃气轮机压缩机250台11SHANGHAI NELES-JAMESBURY管道工业与管线球阀乌连戈依-中央输气管道系统示意图12SHANGHAI NELES-JAMESBURY管道工业与管线球阀13SHANGHAI NELES-JAMESBURY管道工业与管线球阀在役的管线球阀: 32”以下约200万台(年平均供给量30,000 ~ 35,000万台) 32”以上约20万台(年平均供给量3,000 ~ 3,500万台) 。
阀门行业现状及发展前景分析

阀门行业现状及发展前景分析一、行业概述阀门作为流体控制设备的重要组成部分,广泛应用于石油、化工、冶金、电力、水处理等行业。
随着国民经济的发展和工业化进程的加快,阀门行业也得到了迅猛发展。
本文将对阀门行业的现状及发展前景进行详细分析。
二、行业现状分析1. 市场规模根据相关数据统计,阀门行业的市场规模不断扩大。
以中国为例,2019年阀门市场规模达到了500亿元人民币,预计到2025年将达到800亿元人民币。
2. 行业竞争格局阀门行业竞争激烈,主要表现为以下几个方面:(1) 企业数量众多,市场竞争激烈。
(2) 行业内龙头企业技术实力强大,市场份额较大。
(3) 部分中小型企业产品质量参差不齐,竞争力较弱。
3. 技术水平阀门行业的技术水平在不断提高,主要表现为以下几个方面:(1) 自动化技术的应用越来越广泛,提高了阀门的精度和可靠性。
(2) 新材料的研发和应用,提高了阀门的耐腐蚀性和耐磨性。
(3) 智能化技术的发展,使阀门具备了远程监控和自动控制的功能。
三、发展前景分析1. 市场需求随着国内外工业化进程的加快,阀门行业的市场需求将持续增长。
特别是在石油、化工、电力等行业,对阀门的需求将进一步增加。
2. 技术创新技术创新是阀门行业发展的重要驱动力。
随着自动化、智能化技术的不断发展,阀门产品将朝着高精度、高可靠性、高自动化的方向发展。
3. 环保要求随着环保意识的增强,对阀门产品的环保性能要求也越来越高。
未来,环保型阀门将成为市场的主流产品。
4. 国际市场中国阀门行业在国际市场上具有一定的竞争优势。
随着“一带一路”倡议的推进,中国阀门企业将有更多的机会进入国际市场。
5. 产业升级阀门行业将面临产业升级的压力和机遇。
传统阀门企业需要加大技术研发力度,提高产品质量和品牌影响力。
四、发展策略1. 加强技术研发阀门企业应加大技术研发投入,提高产品的技术含量和附加值。
通过技术创新,提高产品的竞争力。
2. 拓展国际市场阀门企业应积极参与国际市场竞争,提升产品的国际竞争力。
2024年阀门市场发展现状

2024年阀门市场发展现状引言阀门是工业生产和民用建筑中不可或缺的设备之一,用于控制流体的流动。
随着工业化进程的不断发展,阀门市场也得到了显著的增长。
本文将分析当前阀门市场的发展现状,并探讨未来的发展趋势。
阀门市场概述阀门市场是一个广阔且多元化的市场,在许多行业中都有广泛的应用。
主要包括石油化工、能源、水处理、制药、食品饮料等领域。
由于这些行业的不断发展,阀门市场的需求也在不断增加。
中国2024年阀门市场发展现状作为全球最大的阀门生产和消费国家,中国阀门市场具有巨大的发展潜力。
近年来,随着国内经济的快速发展,中国阀门市场的需求呈现稳步增长的趋势。
从市场份额来看,中国的阀门市场主要由国内厂商占据。
这些厂商通过提供质量可靠、价格合理的产品,成功地满足了国内市场的需求。
同时,一些跨国企业也将中国作为重要的阀门制造和销售基地,进一步推动了市场的发展。
然而,中国阀门市场也面临着一些挑战。
一方面,市场竞争激烈,厂商间的价格竞争日益增加,利润空间受到压缩。
另一方面,产品质量和技术水平还有一定的提升空间,需要加大研发投入,提高产品的竞争力。
全球阀门市场发展趋势全球阀门市场在技术创新、环境保护和全球化等方面面临一些共同的发展趋势。
首先,随着工业自动化的推进,阀门技术也在不断创新。
智能阀门、自控阀门等新技术的应用不断增加,为市场带来了新的机遇和挑战。
其次,环境保护意识的增强也在推动阀门技术的发展。
低排放、高效能的阀门产品得到了更多的关注和需求。
此外,全球市场的竞争加剧也要求阀门厂商进一步提高产品质量和服务水平。
跨国企业通过并购和合作的方式拓展市场份额,对国内厂商构成了一定的竞争压力。
未来发展展望在未来,阀门市场将面临更多的机遇和挑战。
首先,随着全球经济的复苏和新兴市场的崛起,阀门市场的需求将持续增长。
特别是一些新兴领域,如新能源、环保工程等,对阀门的需求将大幅增加。
其次,技术创新将继续推动市场的发展。
智能化、自动化的阀门产品将得到更多的应用,提高工业生产的效率和安全性。
【原创2024年】阀门行业总结与分析及本行业未来发展趋势

【原创2024年】阀门行业总结与分析及本行业未来发展趋势阀门行业目前正处于快速发展阶段,其市场规模不断扩大,应用领域不断拓展。
本文对阀门行业的发展进行总结与分析,并展望了未来的发展趋势。
阀门行业的数据显示,近年来,我国阀门市场规模逐步增长,年复合增长率达到了5%以上。
这主要得益于我国经济的飞速发展以及工业化进程的加快,各行各业对阀门的需求量持续增加。
特别是在石油化工、电力、冶金、化工、建筑等重点行业,阀门的应用广泛且需求量大。
此外,阀门行业的技术水平也在不断提高。
随着科技的发展,智能阀门、五金阀门等新型产品不断涌现,为用户提供更高效、更节能、更安全的阀门解决方案。
同时,阀门行业还在加强与传感器、自动控制系统等领域的融合,提升产品的智能化水平。
未来,阀门行业将面临着一些挑战和机遇。
一方面,由于全球环保观念的兴起以及能源危机的不断加剧,对于阀门的节能要求将进一步提高。
因此,阀门企业需要加大技术研发力度,推动产品结构、材料、制造工艺等方面的创新,以提高阀门的节能效果。
另一方面,阀门行业还将面临来自国际市场的竞争压力。
当前,我国阀门行业在国际市场上的竞争力相对较弱,面临着技术水平不高、品牌影响力不足等问题。
因此,阀门企业需要积极拓展国际市场,加强对国外先进技术的学习和引进,提升自身的竞争力。
未来,阀门行业发展的趋势将是智能化、绿色化、国际化。
智能阀门将成为未来的发展方向,通过与传感器、自动控制系统的融合,实现阀门的自动化、智能化控制,提高工艺流程的精确性和效率。
绿色阀门将成为市场的热点,节能、环保的产品将得到更广泛的应用和推广。
同时,阀门企业应积极拓展国际市场,加强与国外企业的合作与交流,提高产品的质量和技术水平。
综上所述,阀门行业在经济快速发展和工业化进程加快的推动下,市场规模不断扩大。
未来,阀门行业将面临一系列挑战和机遇,智能化、绿色化、国际化将成为行业的发展趋势。
阀门企业应积极应对这些挑战,抓住机遇,推动行业的健康发展。
2024年球阀市场发展现状

2024年球阀市场发展现状引言球阀是流体控制领域中常用的一种阀门类型,由于其结构简单、密封性好、使用寿命长等优点,在工业领域中得到广泛应用。
本文将对球阀市场的发展现状进行分析和总结,从市场规模、应用领域、技术创新和发展趋势等方面进行说明。
市场规模球阀市场在过去几年保持了稳定的增长趋势。
根据市场研究数据显示,预计到2025年,全球球阀市场规模将达到XX亿美元。
市场增长的主要驱动因素包括工业发展、能源需求增加以及环境意识的提高。
随着工业化进程的推进,球阀在石油、化工、电力、冶金等领域的需求也不断增加。
应用领域球阀广泛应用于各个行业中,主要包括石油和天然气、化工、电力、水处理等领域。
在石油和天然气工业中,球阀用于控制流体的流通,提供安全和可靠的控制手段。
在化工行业中,球阀用于调节各种腐蚀性介质的流量和压力。
在电力领域,球阀用于控制发电设备中的冷却水流量。
在水处理行业中,球阀用于调节供水管道的流量和压力。
可以看出,不同行业对球阀的需求相对较大,市场潜力巨大。
技术创新随着科技的不断进步,球阀技术也在不断创新和发展。
在材料方面,球阀的材质选择越来越多样化,例如不锈钢、铸钢、铸铜等材料均被广泛应用于球阀的生产中。
在密封技术方面,密封性能得到了显著提升,采用了新型的密封材料和结构设计,使球阀的泄漏率进一步降低。
此外,电动球阀、气动球阀和液动球阀等新型球阀逐渐取代了传统手动球阀,提高了控制的精度和自动化程度。
这些技术创新不断推动着球阀市场的发展。
发展趋势未来,球阀市场将呈现以下发展趋势:1.自动化程度提升:随着工业自动化的推进,球阀将更多地采用电动或气动驱动,实现远程控制和智能化操作。
2.节能环保:随着对能源和环境问题的重视,球阀将更加注重节能和减排,采用更高效的密封技术和先进的材料,以减少能源的消耗和环境的污染。
3.产品结构创新:为了满足不同行业的需求,球阀的结构将更加多样化,例如增加多路球阀、调节球阀等新型产品。
2024年管线阀门市场规模分析

2024年管线阀门市场规模分析简介管线阀门是在工业管道系统中用于控制液体、气体和蒸汽流量的设备。
随着工业化的发展,管线阀门市场正在迅速增长。
本文将对管线阀门市场的规模进行详细分析。
市场规模根据市场研究,管线阀门市场呈现出稳定的增长趋势。
预计到2025年,全球管线阀门市场规模将达到XX亿美元。
市场驱动因素1.工业化进程的推动:随着工业化进程的推进,各个行业对管线阀门的需求不断增加,如化工、石油和天然气、水处理等行业。
2.节能减排压力:全球范围内对能源消耗和环境污染的关注度日益增加,管线阀门作为控制流量的关键设备,被广泛应用于节能减排措施中。
3.政府政策和规定:各国政府对工业安全和绿色发展的重视将促进管线阀门市场的增长,相关政策和规定要求企业采用高质量和可靠的阀门设备。
4.新兴市场需求增长:发展中国家对基础设施建设和工业化的追赶需求将进一步推动管线阀门市场的增长。
市场细分管线阀门市场可以根据不同的类型和应用来进行细分。
类型分析根据阀门类型,管线阀门市场可以分为以下几个类别: - 截止阀:用于全流量控制和断流的阀门。
- 蝶阀:用于大流量的调节和截断阀门。
- 球阀:用于快速操作和截断流量的阀门。
- 气动阀:通过气体或液压力源进行操控的阀门。
应用领域分析管线阀门市场的应用领域非常广泛,主要包括以下几个方面: - 石油和天然气行业:管线阀门在石油和天然气开采、输送和储存过程中起着至关重要的作用。
- 化工行业:管线阀门被广泛应用于化工流程的控制和安全防护。
- 水处理行业:管线阀门在水处理过程中用于控制液体流量和压力。
- 发电行业:管线阀门在发电厂的蒸汽和冷却水管道系统中起到关键作用。
市场地域分析管线阀门市场在全球范围内具有广泛的地域分布,主要地区包括: - 北美:北美地区拥有成熟的石油和天然气行业以及化工行业,对管线阀门的需求量大。
- 欧洲:欧洲地区在能源和环境保护方面的严格法规要求推动了管线阀门市场的增长。
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管线球阀的技术现状及发展方向精编Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986管线球阀的技术现状及发展方向摘要:论述了管线球阀的设计、制造、试验、标准和使用的状况,介绍了数字仿真技术在设计制造中的应用以及发展前景。
1 概述用管线输送液体或气体在近年来获得了迅速的发展。
长输管线(长距离输送管道)上使用的阀门被称为管线阀门。
管线阀门(球阀、闸阀、止回阀和旋塞阀等)是一种满足管道运输的特殊要求并具备特殊功能的专用阀门。
对于管线球阀其技术标准是美国石油协会颁发的 API6D 和国际标准ISO 14313-1999。
这种球阀全通径、低流阻,作为长输管线用阀已得到快速的发展。
2 技术性能长输管线的实际工况环境恶劣,其安装从北极圈到赤道,从高山到海底,从高原到沙漠,其间穿过地震带、沼泽地、冻土层、江河、湖泊和山坡,有的架设,有的直埋地下,在野外操作,维修困难,要求 30 年使用寿命。
长输管线一般输送的介质为原油和天然气,虽经处理但介质含有硫化物、杂质及异物,且要求零级密封。
因此,对管线球阀提出了严格的技术要求。
(1)强度和韧性阀门除了承受内部介质压力之外,尚需承受由于环境温度变化而引起的轴向拉力和压力。
考虑滑坡,地面沉降,洪水而引起的外部载荷,在寒带及冰冻地区尚需考虑材料低温冲击韧性,防止低温脆性断裂。
对于全焊接阀体球阀,焊缝及热影响区,需要按照断裂力学理论,考虑其断裂韧性。
(2)零级密封阀门要求零级密封,以确保对下游端管线的有效截断。
考虑介质中金属颗粒对零级密封的影响,金属对金属密封作为初级密封,PTFE/橡胶对金属作为次级密封,以及一旦密封失效时应采取紧急密封措施。
(3)失火安全和防静电管线球阀设计需考虑失火安全。
一旦失火,阀门的外漏和内漏不能超过 API607 规定的泄漏标准。
球体被非金属材料夹持,可能产生静电,必须与阀体导通,在 24V DC 下,电阻值< 10Ω。
(4)DBB 功能(Double Brock & Bleed)在阀腔排泄时,上游端阀座和下游端阀座应同时自动切断,以确保排放时的安全。
(5)防止阀腔压力的夹持无论阀门处于开启或关闭位置,均应防止介质在阀腔中被夹持。
如果介质可能夹持。
则对于气体介质或液体介质均要确保自动泄放阀腔内的压力,阀腔压力泄放的最大值不超过阀压力额定值的倍,外部压力泄放阀的口径为 DN15 或更大。
(6)排泄阀腔的介质可以排泄,并通过排泄孔对阀门进行在线密封检测。
(7)位置指示无论手动或动力驱动,应有明显的阀位指示,表明阀门处于开启位置或关闭位置。
(8)传动链传动链的设计扭矩至少应为球阀最大扭矩的 2 倍。
(9)硫化工况承压部件及螺栓材料应具有抗应力裂化的能力,符合 NACE MR0175 要求。
(10)紧急切断长距离管道输送系统采用卫星监控系统,当管线压降速率或持续时间达到某一设定值,阀门应紧急切断。
(11)防腐蚀采用全焊阀体结构,管道阴极接地和外表面防腐,防止地下水的电位腐蚀和应力腐蚀。
3 国外管线球阀的发展管线球阀经过半个世纪的发展,在结构设计上形成两大类型。
一类以美国Cameron 公司为代表的采用全焊接球状阀体结构(图 1)。
属于这一类的有德国的 BORSIG 公司和 Schuck 公司,美国的 Larsen & Toubro 公司,日本的 KITZ 公司、TIX 公司和 TUBOTA 公司,以及俄罗斯的Tyazhpromarmatuva 公司。
另一类以意大利 Grove 公司为代表,采用分体式筒状结构和在此基础上发展的全焊接筒状阀体结构(图 2)。
属于这一类的有意大利的 NuovoPignone 公司、PCC 公司、PERAR 公司、公司、PIBIVIESSE 公司和 FCT 公司,美国的 PBV 公司,捷克的Czechoslovikia 公司。
图 1 全焊接球形阀体管线球阀图 2 筒状阀体管线球阀美国 Cameron 公司的产品阀体为全焊接球状,密封材料为尼龙或 PTFE,可转动阀座,上下阀杆轴支承,进口端密封,出口端腔体压力自动向下游端泄放。
该公司的全焊接球形阀体结构,以其高的可靠性,广泛用于重要的长输管线中,如美国阿拉斯加原油输送管线。
意大利 Grove 公司生产的球阀以双活塞效应,防爆橡胶 O 形圈或 PTFE 密封材料,支撑板支轴球结构,分体式阀体,便于维修,广泛用于长输管线的场站和增压站。
其后发展的圆筒状或准圆筒状全焊接阀体球阀在长输管线中亦用作紧急切断阀。
在某些场合,客户需要在线维修,可选用上装式结构管线球阀(图 3)。
图 3 上装式结构管线球阀由于商业上的竞争,促进技术上也相互交融。
美国 Cameron 公司的Dynaseal370 系列产品即为分体式结构,同时与全焊接阀体产品配套销售。
意大利 Grove 公司也推出准球状的全焊接阀体结构在主管线中获得应用。
而其他公司如 TIX,KITZ 则吸收两大类型的优点,根据各自制造工艺特点,推出球状全焊接阀体双活塞效应橡胶密封材料的管线球阀产品(图4)。
图4 日本TIX球状全焊接阀门4 结构设计管线球阀的设计理念最根本的是安全和可靠性。
长输管线的自然条件要求管线球阀的设计和制造必须保证其安全性和可靠性。
而且这一理念应贯彻在产品设计、零件加工、工艺规范、型式试验、产品试验、质量控制和售后服务的全过程。
阀体阀体设计分为全焊接阀体设计和分体式阀体设计。
全焊接阀体设计有筒状结构和球状结构。
筒状结构为双焊缝,焊接过程热量输入大,残余应力复杂,轴向和径向变形大。
Cameron 公司生产的球状结构是四条焊缝拼接。
随着工艺技术进步,采用左右阀体热锻压成型,可中间单焊缝焊接成型,减少线能量输入,降低轴向和径向变形。
分体式结构一般由阀体和左右连接体组成。
连接体与阀体由螺栓连接,连接法兰厚度与螺栓的连接强度应按与阀体内径相当的法兰进行类比设计,其连接强度必须防止管道应力而产生连接松弛,使密封失效。
阀体与连接体面对面接触,中间无间隙。
密封必须满足失火安全要求,采用橡胶 O 形圈与缠绕式金属垫组合密封(图5)。
图 5 阀体与连接体防火结构阀体材料为锻件,锻件按三级锻件标准验收,需要 100% 无损探伤。
当使用温度为 -29℃ 以上时,选用 ASTM A105。
当使用温度为 -29℃ 以下时,选用ASTM A350LF2。
对于焊接阀体,A105 或 LF2 材料的化学成分、含碳量、碳当量、S 和 P 等元素应另有特殊限制,焊缝处实施着色检查和超声波探伤。
密封结构阀座采用组合密封结构,即金属对金属的初始“密封”,以阻挡固体颗粒的进入。
用橡胶、PTFE、尼龙、PEEK 等软性材料作为次级密封,以保证“零”级泄漏(图 6)。
为防止管线中异物侵入对软密封材料的损坏,管线球阀均设有紧急密封剂的注入系统,以获得暂时性的密封要求。
图 6 组合密封结构密封用橡胶圈有圆形、三角形或其他特殊形状。
对于 Class900 磅级以上,应选用防爆降压(AED)特性的材料作为 O 形圈材料。
PTFE 的密封圈一般采用筒状镶嵌式结构,亦可制成倒钩状组合式结构,以保证密封圈不被吹出而导致密封失效。
密封座材料与阀体材料相同,化学镀镍,有弹簧加载,以保证初始密封比压,弹簧可采用螺旋弹簧,板弹簧或碟形弹簧,材料为 InconelX-750。
进口端和出口端阀座采用对称双向密封设计。
这种活塞式的介质自密封结构,可按照需要设计成“单活塞效应”压力自泄放密封座结构(图 7)和“双活塞效应”双重密封结构(图 8)。
图 7 压力自泄放密封座结构图8 “双活塞效应”双重密封结构单活塞效应即进口端密封,出口端腔体压力自动排放。
双活塞效应即进口端、出口端同时密封,无论是气体介质或液体介质,腔体必须设有安全阀,以保证压力泄放。
单活塞效应和双活塞效应设计的阀座,其腔体压力排放是有区别的。
双活塞效应设计是腔体压力超过压力等级相应的压力值的倍时排放,且排放至大气环境。
而单活塞效应的设计则是只要腔体压力大于下游端管线压力就自动排放至下游管线。
因此,一般将单活塞效应产品作为标准产品,双活塞效应产品作为选项产品。
设置安全阀时,安全阀口径应≥in.,泄放压力≤ 倍额定压力。
阀座与连接体配合处应有失火安全设计,与阀座配合处连接体内表面应局部化学镀镍。
球体与支承轴管线球阀口径(DN ≥ 2in.)大都采用支承球、浮动阀座结构。
作用在球体上的介质力有两个滑动轴承支撑,对于高压、大口径,其滑动轴的比压必须进行计算,其许用比压不能超过供货商提供的滑动轴套许用比压。
若采用不锈钢作基体,内衬 PTFE 塑料,这种轴承套承载比压可达200~400MPa,许用比压取 100~200MPa,且摩擦系数低,可降低球阀的操作扭矩。
支承轴的设计方案有 2 种,一种是在球上车削成上下轴颈,并用二个上下支撑板支承,中间内置由 PTFE 内衬的不锈钢轴套,支承轴长度 L 与轴颈d 之比受结构限制,取 L/d=~。
另一种是球体车削成内孔,上下由二个支承轴支承在阀体上,这种设计一般取 L/d=~2。
这二种结构,前者由于轴颈粗而短,所以球阀的阻力矩较大,而后者的上支承轴,同时又是传动扭矩的阀杆,所以是处于复合的受力状态。
支承轴(阀杆)的材料可选用 ANSI 4140 并需化学镀镍。
阀杆与球体扭矩的传递可用单键、双键或花键连接,亦有直接连接装配后与球体焊接的结构。
球体的加工精度,其圆度≤ 。
化学镀镍,镀层硬度高于阀座的镀层。
对于大口径,高压力级阀门的球体,应作球体变形计算,这种变形足以引起密封失效。
阀杆与填料阀杆应采用安全设计,应防止在工作压力下被“吹出”,阀杆上防吹出的凸缘处置一环状件,以减小摩擦系数。
填料可采用二级 O 形圈密封,亦可采用碗形用 PTFE 加工的填料,并有失火安全石墨填料和紧急状态下外部密封剂的注入系统。
在阀杆与球体接合部以及阀杆与阀体接触处有防静电机构,防止静电在球体上积聚(图 9)。
在 24V DC 下测定,电阻值≤ 10Ω。
图 9 阀杆与阀杆密封结构DBB 功能DBB 功能设计是指无论是阀门处于开启或关闭状态,阀腔泄压排放时,上游端和下游端阀座应同时截止,并允许从排泄阀处对在线阀门进行阀座密封性能测试,而不影响管线运行。
紧急密封系统紧急密封系统由注射器和止回阀组成,分别安装在阀座和阀杆填料处外侧。
紧急密封系统可以用来阻止或减少管线中阀门密封座的泄漏。
密封剂注射前要进行清洁和冲洗,有专门生产的清洁剂和密封脂,用手动或电动的工具将清洗剂或密封脂从注射器口注入,并按供货商所提供的使用说明进行清洁和紧急密封操作(图 10)。
图 10 注射器与止回阀驱动装置阀门驱动装置有手动、蜗杆传动、气动(双作用或弹簧复位)、高压气动(直接使用管线气体)、电动、液动(双作用或弹簧复位)以及气液联动。