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解析大口徑平板閘閥的試壓方法

[ 2015-12-29 ]

隨著科技的發展,大口徑、耐高溫、耐高壓平板閘閥得到廣泛的應用。由于微阻緩閉止回閥受設備和待試閥門尺寸的限制,許多大口徑平板閘閥無法用壓力機進行水壓試驗,故根據閥門的特點設計了試壓裝置。

    平板閘閥

    一、試壓方法

    大口徑平板閘閥進行水壓試驗時蝶形止回閥,一般采用螺栓固定盲板法,通過螺栓的預緊力使密封墊產生壓縮形成密封吸星大法,以實現對閥門進出口面的密封。在外加壓力F0的作用下,招牌的初壓縮量為對夾升降式止回閥。當盲板受到內壓時,招牌被放松回彈,招牌的壓縮量減小,當招牌放松到一定程度時出現泄漏,在密封我曲線上反映的這一點即為密封所需的最小壓緊力在生產中,旋啟式止回閥只要合理選擇密封墊,在盲板剛性滿足的情況下密封的最小壓緊力是容易滿足的。

    但在實際生產中,由于盲板剛性不足,在過大的端面壓力作用下發生過度變形,使螺栓松脫變形,API美標鑄鋼止回閥密封墊壓縮量過度回彈,致使密封墊密封比壓降低,從而形成密封泄漏導致試壓失敗。為了實現水壓試驗的安全可靠性,一般通過提高盲板剛性,選用優良的密封墊來實現。但對于大口徑高壓力閥門的試壓,無限制的去提高盲板剛性,采用優質密封墊,在實施過程中會增加生產成本,存在很大局限性。

    二、分析

    在試壓過程中,升降式止回閥盲板端面受力F為F=PS由壓強公式可知,在試壓壓力確定的情況下,只有通過結構來減小端面受力面積,升降式止回閥實現減小端面壓力的上的。當端面壓力減小,密封墊的最小壓緊力也相應減小,對盲板的剛性要求也相應降低。以公稱直徑1500mm,進出口直徑1620mm的塔底閥閥體為例進行分析。根據公式得試壓盲板受力F=515KN。如采用常規方法選用A3鋼圓形刻板,其厚度h=70mm,半徑R=890mm,液壓水位控制閥彈性模量E=2.0乘以10的6次方兆帕斯卡,對其進行剛性較核。由力學分析可知,盲板無法滿足試壓所需的強度和剛性要求,即水壓試驗無法進行。5改進針對試壓裝置存在的剛性不足問題,臥立兩用球面止回閥對其結構做了改進。將試壓盲板改成試壓身體,通過試壓身體減小端面受力面積,從而減小端面壓力,以減小墊片的預緊力,實現可靠安全的水壓試驗。新型試驗裝置對盲板剛度進行校核。

  改進后的試壓裝置經過實際使用,微阻緩閉蝶形止回閥效果良好,解決了大口徑高壓閥門的水壓試驗問題。

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