李俊青

哈電集團哈爾濱電站閥門有限公司 黑龍江哈爾濱 150000

閥門是流體的控制活動里不能缺少的設(shè)備，在全部流體掌控中有著相當關(guān)鍵的作用。現(xiàn)代科技發(fā)展非常迅速，在不同的行業(yè)都獲得了很大的突破和發(fā)展，所以對高溫閥門的需求也變得越來越多，而且對高溫閥門設(shè)計上的要求也變得越來越高。

1 高溫閥門材料選擇

在選擇高溫閥門材料時，需分開來選擇。首先是選擇閥體材料方面，在高溫情況或是一些介質(zhì)的腐蝕下，對材料選擇都會帶來一些影響。閥門基本上都是在高溫情況下使用的，所以在選擇閥體材料時，應(yīng)選擇質(zhì)量、性能好的合金鋼、碳素鋼、不銹鋼等材料。也只有運用此類材料，才能確保在較長時間內(nèi)，閥門所處高溫環(huán)境，也能正常開展工作。然后是選擇閥內(nèi)件材料方面，在這一方面首選要考慮熱膨脹系數(shù)，之后與高溫情況下其他部件的抗擦傷性相結(jié)合，從而選擇合適的閥內(nèi)件材料。一般情況下，都是選用的316 不銹鋼材料，提高閥內(nèi)件的抗磨損性和氣蝕性。需要注意的是，在選擇閥內(nèi)件材料時，必須要根據(jù)實際運行工況來進行，從而選擇合適的滿足需求的材料。在高溫閥門設(shè)計工作中，首先要保證的就是合適材料，只有適合的材料才能保證完全適應(yīng)高溫工作，并且一定程度上延長使用壽命。閥門在工作時，溫度會對其產(chǎn)生一定影響。所以，在設(shè)計閥門時，要將溫度考慮進去。當溫度高于280℃時，閥蓋結(jié)構(gòu)可運用加長低溫型的，由此確保填料在溫度較低的環(huán)境下工作；當溫度高于350℃時，需要將運動部件的空隙加大，縱容保證密封副閥門硬度較高；當溫度高于450℃時，需要封焊密封環(huán)，從而減少松動，避免發(fā)生泄漏[1]。

2 高溫閥門設(shè)計的有關(guān)技術(shù)

2.1 中部密封結(jié)構(gòu)設(shè)計

在設(shè)計高溫閥門的中部密封結(jié)構(gòu)時，主要分為伍德密封、強制密封兩點內(nèi)容。強制密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計遵循以下原理：首先擰緊法蘭螺栓，讓密封墊形成壓力，并且對墊片預(yù)緊有壓縮性，之后填充密封結(jié)構(gòu)中的縫隙。伍德密封主要由閥體、支承環(huán)、四開環(huán)、密封墊、浮動蓋、密封環(huán)等構(gòu)成。在加大壓力之前，操作人員要擰緊螺栓，并上移浮動蓋，確保閥蓋和楔形墊產(chǎn)生密封力。在給密封件施加壓力時，閥蓋會向上移動，在這種情況下，密封力也會隨壓力增加而加大，從而實現(xiàn)密封效果[2]。

2.2 熱交變量分析

在社會的不斷發(fā)展中，必須要借鑒熱交變量的變化情況將零部件之間的相互作用進行合理管控分析，讓原有的密閉作用失去了其所蘊含的價值，因此在進行管理時，必須要適當?shù)膶⑵溥M行多元的處理，使得二者之間的零部件接頭處進行縫焊，保證其原有的密閉性作用。除此之外還必須根據(jù)大口徑閥門來使得其本體對零部件之間的相互碰撞增強，增強零部件之間的密閉性作用。因此在進行設(shè)計時，必須要根據(jù)熱交變量的情況，將其密閉的彈性進行結(jié)構(gòu)的選擇和效果評價，根據(jù)其現(xiàn)有的實際情況來減少熱膠變對高溫閥門的影響及零件的損傷度，最大限度地延長其高溫閥門的使用壽命，進一步地為后續(xù)的閥門變量設(shè)計奠定基礎(chǔ)。除此之外，想要進一步實現(xiàn)高溫閥門內(nèi)部的硬化設(shè)置處理，就必須要對堆焊層的厚度做好確認準備工作，運用一些有效的實驗判斷堆焊的厚度，選擇比較適宜的厚度來隔絕外部的高溫設(shè)計，減少外界的高溫對于內(nèi)部材料的影響，保證內(nèi)部閥門的使用壽命[3]。

2.3 高溫螺栓做好連接的工作

因為螺栓需要在高溫環(huán)境下做工作，因此應(yīng)該考慮幾個主要的問題：螺栓還有被連接的性能改變，力量的松弛，等等。針對以上問題我們可以做出下面的設(shè)計：第一，避免旋合的螺紋在高溫環(huán)境下出現(xiàn)咬死的情況。第二，除了進行科學(xué)合理的選材，還應(yīng)該將螺紋設(shè)計為粗牙螺紋，在適當?shù)姆秶鷥?nèi)加強半徑的間隙。第三，鋼螺栓一旦長期處于300℃及以上，就會發(fā)生力相對松弛的情況。因此一定要保證剩余的預(yù)緊力要高出需求值，要檢查聯(lián)接的穩(wěn)固性。

2.4 密封副設(shè)計

在閥體和密封件相連接處，需提高密封結(jié)構(gòu)必須要達到的相關(guān)要求，具體的可通過處理堆焊硬質(zhì)合金來實現(xiàn)。其中，設(shè)計密封環(huán)，是為確保使用性能，相關(guān)設(shè)計工作者可通過外圓柱面加工的方式，且事先保留環(huán)狀溝槽，從而便于日后使用，不銹耐酸鋼可用作內(nèi)表面的材料。浮動閥蓋堆面角度要設(shè)計成28°，保證其與密封環(huán)處于線接觸情況下，防止密封環(huán)發(fā)生泄漏情況。另外，密封環(huán)在工作時，其表面硬度不能高于閥體同閥蓋所產(chǎn)生接觸面的硬度，由此來保證強度、塑性變形的要求。在設(shè)計閥座時，對其密封面也要采用司太立堆焊處理，由此確保密封面的使用功能特性和強度要求。在設(shè)計填料部分時，設(shè)計人員需要適當提升填料，可運用英柯鎳來實現(xiàn)[4]。

3 結(jié)語

高溫閥門的應(yīng)用日趨深入和廣泛，且發(fā)揮著十分重要的作用。在進行高溫閥門設(shè)計時，一方面要保證材料符合要求，另一方面要保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，只有如此，才能保證閥門具有良好的密封性能，而且質(zhì)量可靠，同時具有較長的使用壽命。