双向密封全焊接球阀阀座的结构设计

石油、自然气是易燃易爆危急品，而石油、自然气是易挥发物资，易发出渗漏，既糟蹋了能源，又污染了环境，并因易燃易爆而发出巨万的危急。故此，咱们要研发一种阀门出品既能防备自然气等介质的渗漏，又具有壮大的动力、神速而正确的启闭阀门。

1 首要考虑情节

自主研发了全焊恒定球阀的窄间隙主动埋弧焊焊工艺，确保高韧性、变形小的焊接头，免焊后热处置，幸免对阀门密封件的伤害。

同步，研发了一种整程式双向密封球阀阀座，转变了传统球阀结成式的阀座构造且具有双活塞效应，能满意双割裂和排放的DIB效能请求，比传统的双截断和排放的DBB构造有显著的启闭力矩小、耗材少的技术优势，明显提高了阀座和阀体之间的密封效实和阀门的应用寿命。

传统的管线球阀阀座与阀体之间的密封是选择阀座加以活塞的两体构造，活塞的内、外圆上各用二个O型密封圈密封；阀门进出端各一组。其错误是使整机体积增大，并鉴于阀座密封圈中心尺寸加以大而使阀门的启闭力矩大大增添。而且，仅适合于DBB构造。为此，咱们用一个增大的O型密封圈代表原活塞构造，解决了阀座与阀体之间的密封问题，实即兴了没有活塞但有双活塞效应（即DIB效能），同步具有双重密封效能的更新。该技术更新，有效地减少了阀门的启闭力矩，而且鉴于减轻了外漏点，提高了阀门的密封机能，使阀门更环保、更节约原材料。

2 高韧性、变形小的锻钢全焊工艺技术更新

传统的锻焊构造构件无论用何种工艺方法举行焊，均要消除叠加以的焊应力、焊缝热影响区的糟粕应力，务必举行焊后热处置。而本项目出品的最末一起工序是焊。鉴于阀门的所有内件都在阀门的里面，其密封圈都是由VITON、尼龙66等塑料橡胶产品，最高只可承袭150℃，而焊后热处置的最低温度都超度过400℃，故此务必免焊后热处置。本项目出品选择了一种窄间隙、低线能量、低层间温度、低变形、高韧性、变形小的主动埋弧焊工艺。一是焊坡口的设计有别于美国ASMEB16.25准则的U形坡口（其角度为40°）焊热量很大（参见美国ASMEB16.25准则夹角图）；而本焊坡口夹角为4～12°，利于于下降焊线能量、排气和排渣；二是选择了有理的焊工艺参数，可以实即兴低线能量的焊，减少焊变形、下降焊应力；三是讲究焊技巧，放量下降焊的层间温度，使层间温度不超度过120℃；四是选择有理的焊材料，极壤提高焊缝熔敷金属的韧性。

1.中体2.左右体

左传统的窄间隙埋弧焊焊工艺图，右窄间隙、厚壁主动埋弧焊焊工艺图

左侧：1、阀门中腔2、左右体3、窄间隙坡口4、中体     

右侧：1、中体2、左右体

3 密封构造的更新

更新设计了一种整程式双向密封的球阀阀座，明显提高了阀座和阀体之间的密封效实和阀门的应用寿命，并具有启闭力矩小、耗材少的特征。

整程式双向密封球阀阀座转变了传统球阀结成式的阀座构造且具有双活塞效应，能满意双割裂和排放的DIB效能请求，比传统的双截断和排放的DBB构造有显著的启闭力矩小、耗材少的技术优势，明显提高了阀座和阀体之间的密封效实和阀门的应用寿命。

原结成式阀座构造图

1、阀门通道2、左右体3、阀座支撑圈子4、O形圈

5、活塞环6、弹簧7、阀座密封环8、球体

本阀座用一只增大的O型密封圈代替传统的活塞环、O型圈结成构造。传统的管线球阀阀座构造为实即兴双向密封，选择了阀座加以活塞环、加以O型圈的结成式构造。活塞环的上下圆上均装有O型圈，构造比较复杂，阀座体积较大，故此使阀体体积增大。同步结成式阀座构造密封中心尺寸比较大，在同一的工况下，阀门的启闭力矩增大，造成耗材耗能。原结成式阀座构造如图所示：

端口压力高于中腔压力时   端口压力低于中腔压力时

图中：1、增大的O形密封圈2、球体3、阀座副密封圈

4、阀座主密封圈5、阀座支撑圈6、阀体  7、弹簧

整程式双向密封球阀阀座表图

本项目出品将阀座的密封构造设计成一程式构造，阀座与阀体的密封由一只防爆橡胶制成的、增大的O形密封圈来实即兴。防爆橡胶有优良的机能，使用温度在-40～200℃，使用压力在40MPa以下。O形圈在动、静环境下均可实即兴零走漏，应用单件O形圈有双向密封作用。有良好密封机能的O形密封圈，可以适合于往复活动的密封。当容腔内充入有压力的介质后，在介质压力的作用下，O形密封圈产生位移，移向低压侧，同步其弹性变形进一步加以大，填空和封间隙，只要O形密封圈在初始压力，就能实即兴无走漏的绝对密封。这种靠介质自己压力来转变O形密封圈接触状态，使之实即兴密封的习性，称为自密封作用。用于往复活动时，O形密封圈预密封效实和自密封作用与静密封一样，而且鉴于O形圈本身的弹力而具有主动补偿能力。故此常用于气动滑阀和蔼缸中，亦即适合于自然气介质的阀座密封中。具有双割裂-排放的DIB效能的整程式双向密封球阀阀座表图见图。

端口压力高于中腔压力时的密封规律：当端口压力高于阀体中腔时，介质的压力将O形密封圈向中腔推去，挤压阀座的左平桌和阀体的内圆及阀座的小外圆上，也执意填空和封间隙，此刻，介质被密封住。当端口压力低于中腔压力时的密封规律：当端口压力低于阀体中腔时，介质的压力将O形密封圈向端口推去，挤压阀体的右平桌和阀体的内圆及阀座的小外圆上，也执意填空和封间隙，此刻，介质也被密封住。