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一、項目概況

高壓力大口徑節(jié)流截止放空閥是長距離油氣管道輸送中的核心部件，國內(nèi)對其研究甚少，它的國產(chǎn)化對確保油氣管道安全具有重要意義。項目研制解決了高壓大口徑節(jié)流截止放空閥結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析計算、大口徑閥體加工、閥瓣、閥座噴焊及加工等研究試驗及裝配等難題，全面達到國產(chǎn)化試制的技術(shù)條件和試驗大綱的要求，并滿足石油、天然氣長輸管線的用戶使用要求。

該項目完成高壓力大口徑節(jié)流截止放空閥—900Lb—24”結(jié)構(gòu)設(shè)計、關(guān)鍵參數(shù)初步設(shè)計，利用ANSYS軟件根據(jù)不同工況對閥體關(guān)閉狀態(tài)下進行應(yīng)力與變形分布進行分析，實現(xiàn)閥門產(chǎn)品開發(fā)的數(shù)字化設(shè)計、計算和驗證；試制高壓力大口徑節(jié)流截止放空閥，并對整機性能試驗。閥門的設(shè)計壽命為節(jié)流截止放空閥應(yīng)滿足連續(xù)運行30年以上，且相關(guān)性能能長期滿足工況要求。閥體材質(zhì)應(yīng)為鑄鋼，閥芯、閥芯套、閥座和閥桿材料為不銹鋼，閥座密封面、閥芯和節(jié)流孔表面堆焊鈷鉻鎢合金。

二、科技創(chuàng)新

1.閥瓣與閥座的密封設(shè)計。 采用硬密封錐面密封結(jié)構(gòu)型式，閥瓣的長錐度密封面具有初步節(jié)流功能，同時利于閥門利用介質(zhì)吹掃附在密封面上的臟物；閥瓣與閥座采用特殊工藝噴涂密封面，耐腐蝕、耐沖刷、耐磨損，保證閥門長期密封可靠。在控制流量時能連續(xù)的平穩(wěn)操作，閥瓣在關(guān)閉時能達到零泄漏的要求。

2.閥門內(nèi)腔壓力平衡設(shè)計。采用內(nèi)腔壓力自平衡設(shè)計（如圖2），由于閥門高壓力、大口徑的特點，為減輕閥門的重量與全壓差下的啟閉扭矩，故閥瓣采用鏤空設(shè)計，在閥瓣上設(shè)置介質(zhì)壓力平衡孔，設(shè)有閥瓣導套，采用活塞式密封，保證啟/閉全壓差條件下穩(wěn)定操作。

3.閥門多級節(jié)流設(shè)計。采用多級節(jié)流設(shè)計，在閥門剛開啟時通過閥瓣錐度對介質(zhì)流量進行初步節(jié)流，隨著閥瓣遠離閥座，則通過節(jié)流套對流量進行調(diào)節(jié)，當閥門達到全開時，可實現(xiàn)介質(zhì)放空。

4.閥桿多重密封設(shè)計。采用多道密封設(shè)計，除復合石墨填料密封外，還在填料墊處設(shè)有O型圈密封，在填料隔環(huán)處設(shè)有輔助密封油脂注入密封結(jié)構(gòu)，作為緊急密封時使用，使閥門的填料密封性能更可靠，確保閥門在使用過程中閥桿填料處不外漏。在閥桿的末端設(shè)有倒密封結(jié)構(gòu)，倒密封可以使閥門在帶壓狀態(tài)下更換填料等一系列易損件。

5.閥桿防飛出設(shè)計。為倒T型、帶圓錐形上密封面結(jié)構(gòu)，裝配時閥桿采用倒裝入閥蓋，可防止閥桿被介質(zhì)壓力吹出，確保閥門的安全運行。

6.閥門放空設(shè)計。節(jié)流截止放空閥在全開時，閥門的閥座及節(jié)流套的流通面積不少于閥門公稱通徑相應(yīng)面積的80% ，在管線遇到緊急情況時可實現(xiàn)管線的緊急放空，在管線檢修時，可通過在閥體的底部設(shè)計的排污法蘭底蓋，清理閥內(nèi)污物，防止閥腔堵塞影響閥門的放空性能。

三、應(yīng)用效益

900Lb-24”樣機于通過了合肥通用機電產(chǎn)品檢測院、國家泵閥產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心的型式試驗。 900Lb-24”樣機參加“2018年第十屆中國國際管道展覽會”，獲得了專家和行業(yè)用戶的一致好評。該項目產(chǎn)品經(jīng)客戶使用，反應(yīng)良好。在批量達產(chǎn)后，每年可實現(xiàn)銷售收入139540萬元，新增產(chǎn)值14065萬元，實現(xiàn)利稅9682萬元。2018年，項目產(chǎn)品新增銷售收入22964萬，新增利潤1890萬元。

完成單位：宿遷學院  江蘇蘇鹽閥門機械有限公司

完 成 人：徐青青 邵國友 趙海芳 秦運棟 劉 潔 李守軍 韓正海 韓雪萍