气动快关球阀的故障分析与处理

气动快关球阀是流体输送系统中安全可靠运行的关键装置,但是在气动阀门的使用过程中,在各种因素的影响下会发生故障,一旦气动阀门出现故障,将影响整个液体输送的稳定性及压力和流量调节的实时性等,相比传统手动阀门控制,气动快关球阀具有控制简单、可靠性高、响应迅速等优点。本文针对航天液体火箭发动机试验台液体长输管线上的实际案例,基于气动快关球阀的结构及特点分析,对实际应用中的球阀阀座PTFE阀座圈被异常切断,进入输送管道中的过滤器中的问题进行确定和分析,提出具体的解决措施,经过验证和改进后的气动快关球阀满足试验使用要求。

固定式硬密封球阀的密封特性有限元分析

以NPS2 CLASS1500固定式硬密封球阀为例,简述了球面的密封机理和密封比压的理论计算,并借助ANSYS Workbench有限元分析技术对密封面的压力分布规律进行了模拟分析,得到了密封比压理论计算值与仿真结果的差异。通过改变压力角和密封面宽度分别探讨了其对密封面压力分布的影响,结果表明,合适的压力角在41°附近,合理的密封面宽度在7 mm附近。

软密封球阀阀座材质浅谈

软密封球阀是最常用的通用阀门之一,制作软密封阀座的高分子材料在阀门中发挥着关键作用,决定了阀门的密封性能和使用寿命。以材质成分、制成工艺、执行标准、机械性能、适用温度范围和典型密封结构等角度进行介绍和说明,充分了解高分子材质的特性,为软密封球阀阀座材质的选型提供参考。

多晶硅硬密封球阀的最新设计特点

随着多晶硅生产工艺改进实现提纯度高的分析与管线使用验证,总结多晶硅硬密封球阀的性能特点。与常规硬密封球阀相比,多晶硅硬密封球阀应具有防尘、高硬度、防腐的特点。密封面应采用结合强度高、敷熔后密封层硬度高且耐磨的材料。密封面应具有自清洁与自研磨性能,球体需有引流性能,可减轻阀门启闭力扭矩,并且可以预防阀腔硅粉堆积导致阀门卡死,阀体与阀座都需要设计有效的防尘功能来确保阀座运动有效性等。

三偏心蝶阀浮动式阀座结构综述

常规三偏心蝶阀由于阀座和密封圈的加工及装配误差的影响,只能满足单向密封的要求。为了提高三偏心蝶阀的反向密封性能,近年来,经过各个阀门厂家的验证,利用介质反向作用时的压力提高密封副密封比压的浮动式阀座结构,在蝶阀双向密封中取得了显著的效果。本文通过对三偏心蝶阀在反向介质作用时容易泄漏的原因进行分析总结,并介绍了不同蝶阀生产厂家采用不同型式的浮动式阀座结构的特点,指出了现有的浮动式阀座结构中螺钉存在容易松动的弊端,在此基础上对蝶阀密封结构进行了改进设计。改进后的密封结构保证了正、反向的可靠密封性,解决了螺钉容易松动脱落的问题。

油气管道球阀结构设计改进及性能试验研究

为了提高管道球阀内部密封可靠性,设计了一种采用具有组合密封特性的多重阀座结构,并开展了密封性能和寿命试验分析,考察了阀门压力试验、功能试验和现场工业性应用试验等过程。结果表明,0.6 MPa低压气密封和1.1倍公称压力高压气密封性能试验结果均符合标准规定的无可见泄漏要求;改进设计后的管道球阀具有独有的多级阻断介质密封、压力缓冲和全封闭注脂的特性和优势,提高了阀门的密封可靠性,根据多重阀座的特性,综合性能达到或优于2台传统球阀串联的叠加效果。研究结果为管道球阀尤其是关键位置阀门提供了更优的选择,降低了油气管道球阀内漏的风险,对保障管道系统安全运行具有重要的意义。

发动机气门座圈密封带关键尺寸检测方案

针对发动机缸盖气门座圈密封带锥角及深度关键尺寸检测难度大的问题,提出一种双球检测法。基于球体与圆锥体的特殊配合关系构建气门座圈密封带关键尺寸测量的数学模型,通过测量常规尺寸即可推算出气门座圈关键尺寸。该检测方法稳定可靠且效率高,可作为缸盖批量生产的有效在线监测手段。

一种高性能金属硬密封球阀弹性阀座设计与研究

针对油气开采平台高温、高压油气介质工况用金属硬密封球阀,设计了一种高性能弹性阀座。介绍了金属硬密封球阀设计参数及密封性能试验要求,对比了弹性阀座和常规阀座的结构设计,采用有限元方法对2种结构阀座密封环带应力分布进行模拟分析。通过高压液体密封试验和高压气体密封试验,验证了弹性阀座良好的密封性能,尤其在高参数工况下弹性阀座的密封效果更加突出。

隔离球阀的改造

介绍了硬密封球阀和软密封球阀在PVC聚合釜上的应用,分析了阀门内漏的原因,并提出了改造方案。

主蒸汽隔离阀振动噪声问题分析及改进

某核电厂1/2号机组主蒸汽隔离阀自投运以来长期存在振动噪声偏大的问题,文中通过振动分析、流速计算、流体力学分析及声-振模型分析,发现该问题的原因为阀门缩径比偏低,并存在“声共振腔”。针对该问题的原因,提出了阀座改进的处理方案,并完成了对阀座改进方案的评估。最后,实施阀座改进方案后,主蒸汽隔离阀的振动噪声明显降低,取得了预期效果。

管线球阀阀座防火结构分析

结合长输管线工程建设的实际,总结管线球阀阀座防火结构设计的目的,着重分析了在火灾时管线球阀阀座发生泄漏的途径和原因,对国内外不同的阀座防火结构进行了比较。

蜀南地区储层分段改造技术新进展及应用

2009年以来,随着蜀南地区页岩气和致密气的开发,储层分段改造技术取得长足的进展。长宁、威远页岩气分段压裂改造技术从最初的速钻桥塞+喷砂射孔分段压裂技术发展到后来的免钻磨大通径桥塞分段压裂技术,缩短了施工周期,还实现了关键装备(速钻桥塞)的国产化。在安岳气田和老区块部署的水平井,引入的裸眼封隔器分段改造技术,从最初的加压座封封隔器发展到遇油膨胀封隔器,再到后期的可捞球座、可开关滑套裸眼封隔器,解决了后期生产过程中修井和生产测井的问题。针对安岳大斜度井储层改造,试验了TAP阀分段压裂技术、复合桥塞分层+"Hi WAY"压裂技术,取得成功,为今后蜀南地区页岩气和致密气藏的开发提供了技术储备。可回收压裂液技术,实现了压裂液的循环利用,达到了节能减排的目的,是未来压裂液技术的发展方向。

球阀密封性的有限元分析

为保证球阀的安全运行,运用有限元方法建立了公称通径为150 mm、球体半径为135.5 mm的球阀分析模型,并对球阀密封比压进行了分析。通过调整两阀座端面的轴向距离来控制密封比压,从而使球阀达到密封要求。

深海球阀阀座密封性能分析与优化

由于深海工况复杂,深海阀门密封结构在工作状态中遇到不稳定工况时,难以运用传统的凭借经验以及基于经典力学理论的常规设计方法进行研究。从深海工况出发,设计出具有双向密封结构的阀杆和螺栓固定式阀座的深海球阀;应用有限元数值模拟软件,通过选取阀座密封面上三条特征路径代替整个密封表面,研究其在海水外压以及介质内压综合作用复杂工况下的变形规律,分析其密封性能,得出其变形与密封比压的关系。结果表明:不同路径处阀座的变形量与密封比压的关系不同,阀座两端的变形量与密封比压无关,阀座中间部分的变形量与密封比压变化相反;减小阀座径向厚度可增大密封比压,并使密封面上的密封比压分布更加均匀,并且当厚度较小时,密封比压增大速度更快。基于研究结果对阀座的尺寸进行优化,减小了阀座的径向厚度,使阀座的密封比压分布更加均匀且符合阀门的密封评价标准。

固定球阀主密封副结构尺寸对密封性能的影响

选择NPS10 Class600硬密封固定球阀为研究对象,分析球体尺寸、阀座尺寸、摩擦系数等因素对密封性能的影响。将阀座密封结构尺寸分为四纵四横及角度共9个结构参量,建立有限元模型,分析工作条件下球阀密封副的变形及密封,并对阀座结构进行优化。结果表明:球体与阀座密封面的摩擦系数对最大密封间隙和变形量影响大;阀座高度方向的尺寸可显著提高阀座刚度以及密封副密封性。尺寸优化后密封效果提升显著。

S Zorb装置关键设备运行分析

分析S Zorb装置的两类关键设备——反应器过滤器和金属密封球阀在运行中存在的问题。通过降低吸附剂细粉含量,或采用其它辅助手段降低到达过滤器表面的固体颗粒数量,可以有效降低过滤器的负荷;改善和优化反吹参数,保证反吹压力和避免反吹阀门内漏是过滤器再生的关键。安装时注意球阀密封的方向,保证管道内清洁,做好工艺调整,避免程序的中断,加强阀门在线和离线检验,及时修理有故障的阀门以及储备一定数量的备用阀门是保证金属密封球阀正常运行的主要对策。

全焊接管线球阀材料的选择与质量控制

针对全焊接管线球阀苛刻的使用工况,制定了全焊接管线球阀材料的选择原则,介绍了全焊接管线球阀的阀体材料和阀座密封面材料的选择和质量控制要求。认为全焊接管线球阀阀体材料在考虑强度的同时还需考虑可焊性。为了满足全焊接管线球阀的焊接要求,增加焊接接头的韧度储备,需对全焊接管线球阀材料的化学成分、碳的质量分数、碳当量、锰的质量分数、微量元素P和S、冶炼过程、屈强比、低温冲击韧度以及硬度等进行特别控制。同时,提出了锻件的表面质量要求、锻件的试验方法和检验标准,使全焊接管线球阀阀体材料满足免焊后热处理要求;认为大于或等于Class600的全焊接管线球阀的阀座密封面材料在考虑"零"泄漏的同时还需考虑防爆功能。

金属密封浮动球球阀碟簧预紧密封结构受力研究

介绍了金属密封浮动球球阀的结构原理、产品的设计特点及工况系统的使用要求,分析了阀门碟簧加载预紧密封结构在高温工况下密封比压力的计算以及影响其密封性能的制约因素。给出了阀门碟簧加载预紧密封结构的碟簧预紧力和密封比压力的理论分析及计算过程。

抽油泵固定阀组阀球座密封锥角优选

抽油泵固定阀组是影响整个抽油泵容积效率的重要因素之一,其中固定阀组阀球座密封锥角度数的选取是一个主要因素。以某抽油泵固定阀组流道模型为例,运用CFD软件对其进行不同锥角参数的对比分析,得出60°锥角模型在整个阀球坐回的过程中受到的流体轴向力较90和75°模型更大的结论。因此,60°锥角模型的阀球能更快地坐入阀球座,减少从阀球与阀球座间隙的流体漏失量,进而提高泵的容积效率。

高温硬密封球阀密封结构研究

介绍了高温硬密封球阀的密封特点,分析了各种硬密封球阀的阀座结构形式及密封原理,提出了硬密封结构的改进方法。