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高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例

时间：2024-12-30 阅读：54

一、高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例定义与结构

高温高压硬密封球阀是一种采用金属对金属密封副的球阀，其结构形式包括浮动球式和固定球式。该阀门主要由阀体、阀球、阀杆、阀座、密封圈等部件组成，通过阀杆的旋转来控制阀球的开启和关闭，从而实现流体的控制。主要用于石油，天然气，矿浆，泥浆，灰渣的长距离管线输送和城市煤气管道系统。由于长输管线用阀的特征，因而在设计时充分考虑了其承受管道应力的能力，以及安全性，耐候性，长期使用的可靠性等；密封，结构设计属凯利科公司。适用于Class 150～2500Lb，工作温度80℃～550℃的长输管线和一般工业管线，其安全、耐恶劣环境性等的设计均已进行特殊考虑，适用于水、油品、蒸汽、气体、天然气等介质。

高温高压硬密封球阀是一种专为高温高压环境设计的阀门，球阀密封副（即阀座密封面与球体密封面）材料配对为金属对金属的球阀。球阀的结构形式分为浮动球式和固定球式，连接形式为法兰连接、焊接连接及螺纹连接，具有优异的密封性能和耐高温、耐高压的特点。以下是对该阀门的详细解析：高温高压球阀是一种由中间体、左右阀体、阀杆、球体、阀座和弹簧等部件组成的，适用于介质为水、蒸汽的火电站用高温高压球阀，它采用三分体式全通径结构，为防止球阀应力的集中，其将主体构造与两阀座部位沿阀门通道轴线相垂直的截面分为三部分，整台阀门沿阀杆中心轴左右对称，外形美观。该阀阀杆构件在高压下准确的球体中心位，确保了阀门良好的操作性能。球体和阀座接触表面经硬化工艺处理，处理后的表面硬度达到45~65HRC，满足了使用温度高达620℃以下、公称压力不大于PN760(Class4500)的高温、高压工况要求。

高压球阀19.jpg

高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例产品特点

1.本产品所有部件均为锻件
2.采用下装式阀杆,设备倒密封结构
3.采用镶嵌式阀座,阀座背后设备O型圈,确保介质不外漏
4.密封面采用STL合金，可耐磨耐高温。
5防静电、防火设计。

高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例设计标准（美标）

设计和制造标准按照: ASME B16.34,API6D等；
结构长度按照: ASME B16.10；
连接端尺寸按照：ASME B16.5,ASME B16.25；
检验和测试按照: API598；
防火设计按照：API607；

高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例计标标准（国标）

设计和制造标准按照: GB12237—1989通用阀门法兰和对焊连接钢制球阀
结构长度按照: GB12221；
连接端尺寸按照：JB/T79,GB9113,HG20592；
检验和测试按照: JB/T 9092、GB/T13927-1992 通用阀门压力试验

高压球阀18.jpg

二、高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例工作原理

进口高温高压硬密封球阀的工作原理基于金属密封副的紧密配合。当阀杆上升时，阀球与阀座之间的密封圈和活塞组成的硬密封结构会被挤压，使阀门关闭；当阀杆下降时，该硬密封结构会被拉伸，使阀门开启。在高温高压环境下，阀座与球体之间的密封面通过预紧力和流体压力的作用产生变形，从而达到可靠的密封效果。

三、高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例特点与优势

耐高温高压：进口高温高压硬密封球阀采用耐高温、耐高压的材料制造，能够在工况下保持稳定的性能。

优异的密封性能：金属密封副具有优异的密封性能，能够长时间保持无泄漏状态。

耐磨损：由于采用金属材质，阀球和阀座之间的磨损较小，延长了阀门的使用寿命。

操作简便：阀门的手柄或行程开关操作灵活，便于远程控制和自动化操作。

四、高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例核心技术

进口高温高压硬密封球阀的球体与阀座采用金属对金属的密封方式，为了确保硬密封球阀在各种温度和压力下的可靠密封，针对现场的不同使用工况和要求，可以采用多种先进的球体和阀座的硬化技术，包括超音速喷涂、镍基喷焊、表面特殊硬化、硬质合金喷焊等，球体和阀座表面硬度一般可达到HRC60以上，较高可达HRC74以上。密封面材料耐温可达540℃，较高可达980℃。金属硬密封法兰球阀材料的结合强度可以达到10000PSI以上，密封面材料还具有很好的耐磨擦、耐冲击等性能。硬密封固定球阀能够适用于绝大多数的苛刻工况条件。适用范围广：广泛应用于石化、化工、冶金、电力、水处理等领域中的高温高压管道控制。

高压球阀17.jpg

高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例主要零件材料

零件名称	碳钢A105	高温合金钢F22	超超临界合金钢F91
阀体	ASTM A105	A182 F22	A182 F91
阀座	ASTM A105喷涂碳化铬	A638 660 喷涂碳化铬	A638 660 喷涂碳化铬
球体	1Cr13喷涂碳化铬	A638 660 喷涂碳化铬	A638 660 喷涂碳化铬
阀杆	1Cr13	A638 660	A638 660
阀杆密封圈	304SS+柔性石墨	INCONEL丝+柔性石墨	INCONEL丝+柔性石墨
弹簧	INCONEL X-750	INCONEL X-750	INCONEL X-750
螺栓	A193 B7	A193 B16	A193 B16
螺母	A194 2H	A194 4	A194 7

高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例主要性能规范

型号		Q41/Y-160	Q41/Y-320	Q61/Y-160	Q61/Y-320
公称压力 PN（MPa）		16.0	32.0	16.0	32.0
试验压力（Mpa）	壳体	24.0	48.0	24.0	48.0
	密封（液）	17.6	35.2	17.6	35.2
	密封（气）	0.6
适用温度		-40～425℃
适用介质		水、泥浆，矿浆，煤渣，油品、氦、氢、氨等

（高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例法兰）结构尺寸图

Q47H金属硬密封固定球阀31.jpg

（高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例法兰）主要外形尺寸和重量

型号	公称通径 DN（mm）	L	L1	D	D1	M	D2	Z-φd	b	H	LO	重量（kg）
Q41N-160 (尼龙) Q41Y-160 (司太立合金)		210	52	95	60	M24×2	18	3-18	20	77	220	5
	15	230	62	95	60	M24×2	20	3-18	20	85	220	6
	20	240	73	105	68	M33×2	28	3-18	20	94	250	8
	25	260	77	105	68	M33×2	28	3-18	22	100	250	10
	32	300	100	115	80	M42×2	38	4-18	24	120	300	19
	40	350	110	165	115	M52×2	48	6-26	30	150	400	26
	50	400	130	165	115	M64×3	58	6-26	32	165	400	39
	65	490	140	200	145	M80×3	74	6-29	40	180	500	53
	80	580	150	225	170	M100×3	94	6-33	50	200	600	76
	100	620	178	260	195	M125×4	115	6-36	60	245	800	130
Q41N-320 (尼龙) Q41Y-320 (司太立合金)	10	210	52	95	60	M24×2	18	3-18	20	77	220	5
	150	230	62	105	68	M33×2	28	3-18	20	85	220	6.5
	20	240	73	105	68	M33×2	28	3-18	20	94	250	8
	25	260	77	115	80	M42×2	35	4-18	25	100	250	11
	32	300	100	135	95	M48×2	41	4-22	30	120	300	21
	40	350	110	165	115	M64×2	47	6-26	35	150	400	28
	50	400	130	200	145	M80×3	70	6-29	40	165	450	41
	65	490	140	225	170	M100×3	90	6-33	50	180	500	56
	80	580	150	260	195	M125×4	112	6-36	55	200	600	79
	100	620	178	300	235	M155×4	135	8-36	65	245	800	134

高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例（焊接）结构尺寸图

焊接球阀4.jpg

高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例（焊接）主要外形尺寸和重量

型号	公称通径DN（mm）	尺寸（mm）						重量（kg）
型号	公称通径DN（mm）	L	L1	D	D1	H	Lo	16.MPa	32.0MPa
Q61N-320 (尼龙) Q61Y-320 (司太立合金)	10	150	60	90	18	58	220	4	4.5
	15	170	70	100	23	62	220	4.5	5
	20	190	80	110	29	7S	250	6.5	7
	25	205	95	115	36	80	250	8	9
	32	230	110	150	43	96	300	16	18
	40	260	120	170	49	111	400	22.5	24
	50	330	140	200	61	128	400	35	38
	65	360	150	225	80	180	500	48	52
	80	380	160	270	105	200	600	67	72
	100	430	188	320	118	245	800	116	124

五、高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例应用领域

焊接式球阀32.jpg

石化领域：用于石油、天然气、炼油等行业的管道开关控制，确保管道的稳定性和安全性。

化工领域：适用于各种化工生产过程中的管道控制，如酸碱液体、高温气体等。

电力领域：用于电力行业中的管道控制，如汽轮机、锅炉、燃气等设备的管道系统。

水处理领域：在污水处理、自来水处理等水处理设备中起到关键作用。

六、高温高压硬密封球阀在化工介质应用案例注意事项

焊接球阀10.jpg

安装与维护：在安装和维护进口高温高压硬密封球阀时，应严格按照产品说明书和相关标准进行操作，确保阀门的安全性和可靠性。

定期检查：定期对阀门进行检查和维护，及时发现并处理潜在问题，防止故障发生。

选用合适材质：根据具体工况和介质特性选择合适的阀门材质和密封副材质，以确保阀门的长期稳定运行。

综上所述，进口高温高压硬密封球阀是一种性能优异、适用范围广的阀门产品，在高温高压环境下具有显著的优势和广泛的应用前景。