全焊接固定球閥的設計與計算

2018-08-01  來自: 溫州寶球閥門制造有限公司 浏覽次數:1194

全焊接固定球閥的設計與計算:

根據GB/T 19672-2005、GB/T 20173-2006和美國石油學會标準 API 6D-2008、國際标準化組織标準ISO14313:2007标準規定。固定球閥為雙閥座閥門、對于雙閥座閥門分:單向密封、雙向密封、雙閥座雙向密封、雙閥座一個閥座單向密封一個閥座雙向密封,雙截斷-洩放閥。 


單向密封閥門——設計在一個方向密封的閥門。

雙向密封閥門 ——設計在兩個方向都能密封的閥門。

雙隔離-洩放閥DIB-1(雙閥座雙向密封)——雙閥座、每個閥座均能達到雙向密封。

雙隔離-洩放閥DIB-2(雙閥座一個閥座單向密封一個閥座雙向密封)——雙閥座,一個為單方向密封閥座,一個為兩個方向都能密封的閥座。

雙截斷-洩放閥DBB——在關閉位置時,具有雙密封副的閥門,當兩密封副間的體腔通大氣或排空時,閥門體腔兩端的介質流動應被切斷。

标準還要求密封試驗時,應為進口端閥座 密封。

QQ截圖20180801093830.jpg

固定球球閥閥座密封分類


1、全焊接球閥通道直徑的确定

在設計計算全焊接固定球閥時,首先要确定閥體的通道直徑,以便作為其他部位計算的基礎。球體通到底最小直徑要符合相應标準的規定。設計國标全焊接固定球閥時,全通徑球閥的最小通徑應符合GB/T 19672-2005《管線閥門 技術條件》或GB/T20173-2006《石油、天然氣工業—管線輸送系統—管線閥門》标準規定。設計美标全焊接固定球球閥時,全通徑球閥的最小通徑應符合API6D-2008/ISO14313:2007《石油、天然氣工業—管道輸送系統—管道閥門》标準規定。對于全焊接縮徑固定球球閥,标準規定對于公稱尺寸≤DN300(NPS12)的球閥,球閥公稱尺寸的孔徑縮小一個規格,按标準規定内徑;對于公稱尺寸DN350(NPS14)~DN600(NPS24)的球閥,球閥的公稱尺寸的孔徑縮小兩個規格,按标準規定的内徑尺寸;對于公稱尺寸>DN600(NPS24)的球閥,應和用戶商定。對于沒有标準規定的全焊接球閥,通常球體通道的截面積應不小于管道額定截面積的60%,設計成縮徑形式,這樣可以減小球閥的結構,減輕重量,減小閥座密封面上的作用力和啟、閉轉矩。一般采用球閥公稱尺寸DN與球體通道直徑之比等于0.78。此時,球閥的阻力不會過大。


2、球體半徑的确定

設計球閥首先應根據球體通道直徑和介質工作壓力p來确定球體外圓半徑R。所示。當=45°時,sin2DNR,2sin2 , 2=22DNR則,所以22 RDN。如果按此式确定球 體半徑,則公稱尺寸DN和球體長度L相等,則DN=L。當球閥關閉時,A點實際上仍在密封環的邊緣,而不能起到密封作用。因此,L尺寸必須增大,而使L>DN,使A點移到密封環的面上起到密封作用。所以,必須對上式進行修改。


3、全焊接固定球球閥中體最小壁厚的計算

全焊接固定球閥的結構形式通常有兩種,即圓筒式殼體和球形殼體。不過這兩種結構的中體和左、右體的最小壁厚計算方法是相同的。依據API6D-2008和GB/T 20173-2006标準要求,對于全焊接固定球閥的角焊縫強度有效系數取0.75。按GB/T 150-1998《鋼制壓力容器》和美國ASME鍋爐和壓力容器規範BPVC第Ⅷ卷 第1冊UG-27受内壓容器的壁厚,結合ASME B16.34-2009《法蘭、螺紋和焊連接的閥門》的最小壁厚計算式。筆者認為焊縫強度有效系數取0.75,即是局部無損檢測,也就是中體和頸部的焊接,屬于角焊縫,隻能做表面無損檢測,即MT或PT,不能做射線無損檢測,也不能做超聲波無損檢測。因此,角焊縫的強度有效系數才取0.75,也就是用加厚壁厚,增加焊縫深度,來彌補由于焊縫不能進行全面100%的射線檢測可能出現的缺陷。因此,全焊接球閥中體和左、右體的最小壁厚的計算,按ASME B16.34-2009中的公式,分母中的應力系數應乘以0.75。

關鍵詞: 球閥           

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