1,、J61Y大口徑高溫高壓鍛壓焊接式截止閥設(shè)計規(guī)范概述

　　近年來,，隨著高參數(shù)、大機(jī)組及超臨界火電機(jī)組大量投產(chǎn)運(yùn)行,，對發(fā)電機(jī)組的性能要求越來越高,。截止閥是保證機(jī)組安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要配套裝置之一，其中主給水截止閥的作用是不間斷的向鍋爐給水管道輸送不飽和水,，保證鍋爐正常運(yùn)行,。由于主給水截止閥在高溫高壓下操作,，根據(jù)工況系統(tǒng)的要求，設(shè)計了整體鍛造大口徑截止閥,。介紹了大型火電鍋爐機(jī)組用整體鍛制截止閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),、工作原理及性能，論述了截止閥的使用與維護(hù)方法,，及主要零部件的材料選用,。

　　2、J61Y大口徑高溫高壓鍛壓焊接式截止閥設(shè)計規(guī)范工作原理

　　截止閥由閥體,、大閥瓣,、小閥瓣、閥蓋,、均壓環(huán),、四分環(huán)和閥桿等組成。由于截止閥公稱通徑較大,，為減小閥門啟閉力矩,，閥瓣采用大閥瓣與小閥瓣組合結(jié)構(gòu)。介質(zhì)流通方向?yàn)楦哌M(jìn)低出,。閥門開啟時,，先由閥桿提升小閥瓣，小閥瓣受力面積小,，易于開啟,。在小閥瓣提升過程中，閥門兩端壓差逐漸減小,，隨著閥桿的繼續(xù)上升,，再帶動大閥瓣的開啟。這種結(jié)構(gòu)減輕了啟閉瞬間介質(zhì)對閥桿和閥瓣的損傷,，避免了大口徑截止閥啟閉力矩大的缺點(diǎn),，降低了執(zhí)行器的力矩和制造成本。為了保證小閥瓣和閥桿連接的可靠性,、靈活性和萬向性,，又方便裝卸，小閥瓣采用T 形槽連接,。

3,、J61Y大口徑高溫高壓鍛壓焊接式截止閥設(shè)計規(guī)范主要技術(shù)參數(shù)

　　公稱尺寸：200mm

　　公稱壓力：32MPa

　　設(shè)計溫度：250℃

　　管道規(guī)格：Φ223 × 12. 7 mm

　　適用介質(zhì)：水、蒸汽

　　連接形式：對焊連接

　　驅(qū)動方式：錐齒輪傳動

4,、J61Y大口徑高溫高壓鍛壓焊接式截止閥設(shè)計規(guī)范設(shè)計

　　截止閥設(shè)計時采用ASME B16. 34 和GB /T12221 等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由于截止閥的壓力- 溫度額定值符合ASME B16. 34 的特殊級,，用插值法得出32MPa 對應(yīng)的壓力級為Class 2 000,。閥體和閥蓋的連接采用內(nèi)壓自緊( 伍德) 密封結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)內(nèi)部壓力越高,，閥蓋密封性能越好,。截止閥受結(jié)構(gòu)因素影響，流阻大,，壓降高,，閥瓣與閥座密封面材料既要耐腐蝕、耐沖刷,，又要保證在高溫時的硬度,，因此,，密封面堆焊硬質(zhì)合金( stellte No. 6) ,，增強(qiáng)其耐磨性和抗擦傷性，提高密封面的使用壽命,。截止閥通過錐齒輪傳動裝置帶動閥桿升降運(yùn)動,，實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉。在全開狀態(tài)時,，閥瓣提起,，并略高于出口通道的中心線，使閥門的壓降小,。

　　按ASME B16.34 要求,，閥體壁厚用內(nèi)插法選取為50mm。閥體頸部最小壁厚t' = 75mm,。各零部件尺寸確定后,，對閥體頂部、閥桿和閥蓋等進(jìn)行強(qiáng)度校核,。

5,、J61Y大口徑高溫高壓鍛壓焊接式截止閥設(shè)計規(guī)范材料

　　閥體由毛坯鋼錠整體鍛造成型，閥門內(nèi)腔零部件采用鍛件或板料,。閥體在大型鍛壓設(shè)備上采取自由鍛的形式,，經(jīng)過鐓粗→拔長→沖孔→擴(kuò)孔→壓肩→壓痕→倒棱→校直等，使鍛件外形接近長方形,。鍛造閥體經(jīng)粗加工→整體熱處理→消除熱處理應(yīng)力→閥體整體超聲波探傷→精加工→整體著色檢查合格后與其他零部件組裝,。

　　閥桿選用38CrMoAlA 氮化合金鋼，其有很好的氧化性能與力學(xué)性能,，氮化處理后有高的表面硬度達(dá)1 100 ～ 1 200HV,，并有較高的疲勞強(qiáng)度和高溫許用應(yīng)力,，可以減小閥桿直徑，使截止閥整體結(jié)構(gòu)緊湊,。截止閥主要零部件材料見表1,。

J61Y大口徑高溫高壓鍛壓焊接式截止閥設(shè)計規(guī)范主要零件材料

6、J61Y大口徑高溫高壓鍛壓焊接式截止閥設(shè)計規(guī)范結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

　　(1) 大閥瓣,、小閥瓣分別與閥體中腔及大閥瓣內(nèi)孔間隙配合,，方便導(dǎo)向?？梢员苊庠诟邏翰钕麻y門啟閉時,，閥瓣被流體推向一側(cè)，導(dǎo)致閥瓣與閥座密封失效,，也可避免在條件下,，閥桿彎曲。同時閥瓣在閥體內(nèi)導(dǎo)向,，可保持閥瓣密封面和閥座的同軸度,。由于利用了導(dǎo)向的功能，閥體與閥瓣的間隙較大,，使閥瓣升降靈活無卡阻,。

　　(2) 由于閥門開啟時小閥瓣先開啟，降低了閥門的開啟力矩,，既降低了錐齒輪傳動裝置的力矩,，減少了傳動裝置的成本，又減小密封面的磨損,。

　　(3) 在閥體中腔與自密封填料接觸處堆焊Stellite合金,，防止在高溫及自密封填料強(qiáng)烈腐蝕下，造成閥體中腔內(nèi)壁磨損,，可有效的保證中腔的密封,。

　　(4) 閥桿密封采用柔性石墨編織填料和柔性石墨環(huán)，其中首圈和底圈采用柔性石墨編織填料,，中間圈填料采用柔性石墨環(huán),，以防止石墨受壓后擠入閥體中腔。在填料安裝時,，應(yīng)對填料逐個預(yù)壓,，以維持填料良好的密封性。

　　(5) 閥桿與立柱之間加裝導(dǎo)向塊,，保證閥桿只作升降運(yùn)行不做旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動,，減小對填料的磨損，保證填料的密封性能,。

7,、J61Y大口徑高溫高壓鍛壓焊接式截止閥設(shè)計規(guī)范使用及維護(hù)

　　截止閥應(yīng)垂直安裝,，閥體上所標(biāo)注的箭頭為介質(zhì)實(shí)際運(yùn)行流向。在安裝現(xiàn)場必須留出操作和維修的空間,。閥蓋部位不宜包裹保溫層,，以便填料部位盡可能充分自然冷卻，保證填料密封安全,、可靠,。閥門出廠時，在閥體與管道連接的坡口處涂有防銹涂料,，在與管道焊接前應(yīng)將防銹涂料,、油污及灰塵清理和清洗干凈，注意不要損傷閥體坡口,。閥門的錐齒輪傳動裝置應(yīng)采取保護(hù)措施,，防止損傷及誤操作。阻止大氣中的灰塵,、化學(xué)物質(zhì)或潮濕氣體對閥桿螺紋及傳動裝置的侵蝕而使其啟閉失效,。螺紋、軸承或齒輪等的工作區(qū)域應(yīng)定期潤滑,。

8,、J61Y大口徑高溫高壓鍛壓焊接式截止閥設(shè)計規(guī)范結(jié)語

　　大口徑高溫高壓整體鍛件截止閥啟閉件密封結(jié)構(gòu)可靠,，小閥瓣的先開啟,，使得啟閉力得到了極大的減小，降低了執(zhí)行器的成本,。經(jīng)過各項(xiàng)檢驗(yàn),，性能良好，在長期的工作狀態(tài)下可實(shí)現(xiàn)零泄漏,，提高了閥門的使用壽命,，對穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量和保障配套設(shè)施的安全運(yùn)行具有積極的作用。

與其他截止閥產(chǎn)品相比的特點(diǎn)是高溫高壓,，的自密封設(shè)計,，壓力越高，密封越可靠,。由于性能技術(shù)特性,、工況的特殊使產(chǎn)品也形成了其他產(chǎn)品所替代不了的特點(diǎn)。制造驗(yàn)收技術(shù)條件按日本火力發(fā)電用閥門標(biāo)準(zhǔn)E101的規(guī)定,。磅級電站截止閥的結(jié)構(gòu)長度按E101的規(guī)定,。閥體焊接坡口按ANSI B16.25的規(guī)定或按用戶提供的尺寸。閥蓋填料函嘗試合理,，填料加緩蝕劑,，密封可靠,，開關(guān)平穩(wěn)。閥門具有上密封結(jié)構(gòu),保證閥門開啟運(yùn)行時閥桿處不會外漏,。