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一、之前介绍JIS日标不锈钢截止阀标准，现在介绍压力自密封双偏心半球阀结构改进前言
双偏心半球阀具有关闭轻巧，密封性能好，能切除阀面结垢物的障碍，耐磨损、耐高温、使用寿命长等优点，广泛适用于石化装置、冶金、化工及灰渣输送等部门。目前的结构是阀座与阀体采用螺栓固定连接，调整范围小，只适用于中小口径、中低压力工况，口径大于DN350、压力较高时，不能保证正向有效密封，使用受限。经过对密封结构的改进，提高了阀门输送两相流介质的能力，适应了工况要求。

二、上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀压力自密封双偏心半球阀结构改进过程分析
传统的偏心半球阀主要零件为阀体、阀座、阀芯、阀座调整垫片以及阀轴等，装配如图1所示。阀门的操作力主要有螺栓的预紧力和密封副的密封力，采用强制密封原理，强制密封结构如图2所示。 一、偏心半球阀构造和材质要求

1、偏心半球阀的设计、制造应符合GB/EN/ISO标准规定，或同等标准的规定。

2、*偏心半球阀结构型式

偏心半球阀采用上装式双密封偏心半球阀结构。偏心半球阀应采用偏心设计，保证阀门在开启或关闭过程中，阀座和球冠没有相互磨擦，以延长阀门使用寿命。

偏心曲轴旋转中心与阀体中心必须有一定的偏心距。偏心半球阀采用地下阀门井安装，井下操作方式，手轮侧向，传动装置稳定可靠，根据安装高度设置支撑点。

3、*偏心半球阀密封型式

偏心半球阀采用金属和非金属两道密封，且要求具有自密封性。非金属密封采用耐磨、耐寒橡胶，阀座应有导流作用。密封试验按国家标准GB13927-1992执行。

偏心半球阀不允许有外漏，上、下轴端应采用至少2道O形密封圈密封

4、*阀体连接型式及长度要求

偏心半球阀的端头应设法兰，法兰连接尺寸执行整体铸铁管法兰GB/T17241.6-1998标准，工作压力PN1.0MPa。

5、阀体、球体、阀盖、压圈及传动装置壳体

阀体、球体、阀盖、压圈及传动装置壳体为球墨铸铁，结构采用单偏心，材质标准按GBQT450-10标准执行。

6、球冠、阀轴及轴套

阀轴zui小轴径按GB/AWWA/EN规定，同时应满足工程需要，投标人应根据工程具体情况，来进行设计阀轴直径，保证其使用。

球冠、阀轴及轴套为不锈钢。阀轴与驱动装置之间采用键连接。挤压或摩擦的连接不能接受。

*阀轴应为干轴设计，即阀轴*被O形圈（两端各有两道O形圈）和轴承包覆，确保轴承和阀杆间隙不产生任何腐蚀，保证长期可靠操作，免维护。

阀门轴端与驱动器的连接执行GB/T12223-1989标准。

7、内、外阀座

*内、外阀座材料采用不锈钢，不锈钢为3Cr13（淬火）标准或更高标准。

*所有与介质接触用做紧固件应采用不锈钢制成。不锈钢符合A2-70标准或更高标准。

8、偏心半球阀安装型式

偏心半球阀采用立式安装。阀体上应铸有吊装环，以便于偏心半球阀整体吊装。

9、*环氧内衬及外涂防腐

A、符合中华人民共和国国家卫生标准GB/T17219，除非有其他具体说明。

B、*偏心半球阀内腔和偏心轴防腐应采用中高温和静电处理工艺的环氧树脂喷涂（即喷塑处理），涂层厚度应大于250μm，并通过了国家省、部级以上有资质单位认证，并需要提供认证书。

C、*偏心半球阀外表涂装：阀体外表面采用中高温和静电处理工艺的环氧树脂喷涂（即喷塑处理），静电喷涂环氧树脂，厚度不小于250μm。

设备安装后，对其漆层表面造成的损坏，应当以投标人代表认可的方式进行修复。修复用涂料的颜色应与原涂色相同。

10、阀门有效启闭次数不少于50000次。

11、偏心半球阀附件

（1）编码牌

设备的铭牌应为印压式，刻在1mm厚的不锈钢板上，其尺寸zui小为120mm×60mm，并将其固定在设备易于看见的位置，每个铭牌上刻有阀门的编号，该编号应同本技术规范阀门表编号一致，此牌用一固定环附在操作台上，保证该环不移动。具体阀门标志按《通用阀门标志》ISO5209或GB12220标准执行。

（2）中标人应在合同签订前，将满足技术规范所要求的阀门结构尺寸图﹑阀门要求zui大扭矩及阀门重量等主要数据﹑主要设备清单提交给招标人审查确认。

12、阀门设备的可靠性和耐久性

（1）阀门的操作机构应有足够的力矩和刚度，保证阀在开启和关闭时的稳定性，并能在不平衡水压下启闭。

（2）*密封无泄漏。

（3）运行大修间隔时间不少于30000小时。

（4）阀体、阀轴、减速箱等主要部件使用寿命不少于30年1）偏心半球阀由阀体、偏心轴、阀盖、球冠、轴套、阀座等主要部件组成，通过偏心轴旋转90°来实现阀门的启闭，起到截断介质的作用。

（2）与管道的联接形式为法兰联接，法兰连接尺寸、结构长度应符合满足标书要求。

（3）偏心半球阀保证了阀门在开启或关闭过程中，阀座和球冠没有相互摩擦，偏心半球阀采用偏心曲轴，使得球冠中心线与阀门流道中心线偏离一个偏心距。在阀门开启时，曲轴转过一个很小的角度，球就会离开阀座，球和阀座不再接触；反之，在阀门关闭过程中，只有在关闭瞬间，球才和阀座接触。

（4）偏心半球阀采用上装式结构，在维修过程中，不需从管线中拆卸下来，只需卸下阀盖上的螺栓，取下阀盖，从而可以取出偏心轴，这样保证了阀门能够在线维修。

（5）偏心半球阀在开启时应保证流道*畅通，在运行时水头损失小。球体采用半圆形通道，具有良好的流通性能和线性调节性能，且杂质不会沉积在阀体中腔内。

（6）偏心半球阀应有足够的强度，偏心曲轴采用固定球结构，在高流速下无任何振动，壳体试验按国家标准GB13927-1992执行。

（7）偏心半球阀不允许有外漏，上、下轴端应采用至少2道O形密封圈密封。

（8）偏心半球阀具有切削功能，在关闭时能将介质中杂物（树枝、纺织袋等）切断，保证阀门正常启闭。

（9）偏心半球阀表面处理：先抛丸，再进行酸、碱磷化处理，待干后立即刷涂防锈漆，再喷涂环氧树脂面漆，按国家标准：《JB/T106-2004阀门的标志和涂漆》执行。

（10）偏心半球阀铸件采用*机械造型、树脂砂铸造工艺铸造，应有良好的外观质量，铸件具有互换性。

（11）手动上装式双密封偏心半球阀传动方式采用蜗轮，操作应方便、灵活、安全可靠。

（12）操作安全可靠，针对介质结垢或带颗粒可能对阀门启闭力矩的影响，必须加大阀杆的设计扭矩和执行机构的安全系数，安全系数不得小于2。

（13）铸件表面应有良好的表面涂漆，涂漆颜色买方确定。

1.调整螺钉2.调整垫片3.阀座4.阀体5.阀芯
6.连接盘7.填料压盖8.填料9.阀轴图1 传统偏心半球阀装配图

压力自密封双偏心半球阀结构改进1.调整螺钉2.调整垫片3.阀座4.阀体5.阀芯图2 强制密封结构
阀体和阀座的连接方式为螺栓固定连接，通过调整垫片的微量弹性变形以及螺栓的压紧力来实现阀座和阀芯密封副的强制密封，调整垫片材质为不锈钢丝夹柔性石墨，可调范围小，介质对阀座的影响力又很小。而且采用螺栓压紧力来满足预紧力需要，螺栓拧紧后，压紧力基本是固定的，当介质压力增大时，密封比压增大，预紧力相应增大，原来的压紧力在一定程度上很难满足预紧力的需求。同时螺栓一直处于zui大受力阶段，加快螺栓的疲劳破坏，加速螺栓的失效。另外，当加工有偏差时，仅仅通过调整垫片有时很难奏效，为了保证一次试压成功，经常需要对阀座零件进行二次上车床加工，效率降低，成本增加很多。同时原来的整体阀座结构，在阀座钻孔工序这个环节也有缺陷，经常要密封面朝下，这样精加工后的密封面多少会磨损，密封面堆焊材料硬度较大，磨损后的微小裂纹大大影响密封性能。基于这些原因，当口径和压力等级达到一定级别时，正向很难实现成功保压，一般从出口方向施压，才能保证密封，即反向保压成功，难以实现双向密封。
三、改进措施
改进后的双偏心半球阀采用压力自密封原理来保证密封的有效性，压力自密封结构如图3所示。阀门的操作力主要有螺栓的预紧力、密封副的密封力以及介质的作用力。
阀座和阀体采用分体式，由阀座和压盖组成，O形圈实现密封，通过螺栓的压紧力来满足初始预紧力。当介质通过时，利用阀座*的环形面将介质作用力转移到阀座上，实现压力自密封的密封原理，根据使用工况不同，即介质压力不同，提供的作用力也不同，从而保证不同介质压力下的密封力，更有效地满足各种工况的要求。同时根据压力不同，阀座的分体浮动调节结构可以自身调整，便于装配调试，工艺简化。

特点：

　　1、解决了工业生产中的浆状、混流液体、灰尘等介质在管道输送中沉淀、易结垢、阻塞，使阀门关不严等问题。

　　2、开关轻便，开启时球与壳体脱离，无任何接触，启动扭矩小，转动灵活。关闭时，半球与阀座的挤切作用能除去密封面上的污物，使阀门顺利启闭，安全系数高，密封性能好。

        3、密封面的偏心结构，使球面能自动补偿磨损，能保持阀门的密封，使用寿命长。

        4、该阀门T型是属于耐磨硬密封球阀，它的密封副材料是特殊的，密封面要经过特殊耐磨处理。处理后表面硬度可达到HRC65-72度，故阀门的耐磨性能特别好。

        5、阀门表面油漆，有常温和高温两种。高温用耐温600℃的进口漆，喷涂后，高温使用不烧漆、炭化、焦化现象、不变色。

主要性能参数及执行标准：

1.螺钉2.压盖3.O形圈4.阀座5.阀体6.阀芯图3 压力自密封结构
当阀门关闭时，所需的操作力zui大，作用力主要有螺栓的初始预紧力和介质作用在阀座上的力。介质所产生的作用力根据现场工况的介质工作压力而不同，当工作压力偏小时，密封面处所需的zui小预紧力也偏小，介质提供的作用力也相应偏小;反之，当工作压力偏大时，密封面处的zui小预紧力和介质作用力也同步增大，从而不受介质工作压力的限制，均能有效保证密封。当阀门开启时，流道打开，介质作用在阀座上的作用力随之减小。同时，分体阀座的浮动结构，使阀座与阀芯的密封面瞬时脱离，减小摩擦，避免密封面的擦伤，延长使用寿命。同时在加工中zui大程度地保护密封面，避免磕碰，而且便于安装调试。
O形圈的*材质，对腐蚀性介质有相当大的阻碍作用，而且耐一定温度，密封性能更好。另外考虑到装配时密封副受加工工艺的影响，很难对正，需要经常调整，将O形圈安装在阀座的凸台位置，一端靠阀体台阶限制，这样调整间隙大，方便对正，同时减小摩擦力，使操作力矩减小。
新结构半球阀在多次批量生产中已经呈现很大优势，工艺简单、方便，成本降低，使用寿命提高，产品维修率降低，得到用户的一致认可，大大拓展了使用范围。

四、结语
压力自密封半球阀在设计过程中，除对阀座的结构设计作为重点外，还要注意各项压力参数的计算及特殊零部件材质的选用。只有不断改进双偏心半球阀的结构设计，才能适应不同工作环境多种流体介质的要求，让阀门的优势得以zui大程度地展现。与本文相关的产品有不锈钢波纹管密封安全阀