一种小口径高压闸阀焊接方法与流程

1.本发明涉及一种闸阀连接方式，尤其涉及一种闸阀与小口径高压管焊接的连接方式。


背景技术：

2.闸阀主要作用是截断或接通管道中的介质。而高压闸阀由于自身的结构特点，在介质压力越高的管道上，其密封性能越好，已广泛用于石油化工、电力、船舶、制药、航天等行业。由于压力较高，阀门和管道连接靠法兰螺栓连接经常密封不住，所以阀门和管道的连接都是采用焊接连接。在一套炼油装置中闸阀的需求量占所有阀门需求量的80％左右，其中大口径闸阀的需求量往往不是很多，大多数都是采用小口径焊接闸阀。近年来，随着石油化工行业的大力发展，小口径高压闸阀的需求量越来越多。
3.由于管道压力较高，其管道壁厚较厚，相同管道下其对应的内孔就较小。其管道上所用阀门的内孔就较小。经常出现阀门端部孔径比阀座内孔小很多的情况，而焊接高压闸阀的阀座是靠冲头从端部孔压入阀体的，这就使得在端部孔径小的时候阀座无法压入阀体内。通常情况下我们是把阀体端部孔车大，然后压入阀座，再把阀体端部孔堆焊满，最后再加工阀体端部孔径使得其与管道内孔相同。在焊接完成后对焊接坡口进行射线探伤，会出现很多气孔，夹渣等缺陷，如果不处理，管道就会有泄漏隐患。如果处理就需返工，把焊接部分挖掉重新焊接，然后再进行射线探伤。这种焊接和加工方法不仅浪费材料，效率也是极低，还有安全隐患。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种小口径高压闸阀焊接方法，以解决现有技术中小孔径管与闸阀焊接困难的技术问题。
5.本发明是通过以下技术方案实现的：
6.一种小口径高压闸阀焊接方法，该方法包括以下步骤：
7.步骤1、在阀体端部中背离阀板的侧壁上车与该端同轴分布的第一环形倾斜壁，且第一环形倾斜壁临近阀板的外缘内径小于其背离阀板的外缘内径；
8.步骤2、在阀体端部内车外缘与第一环形倾斜壁临近阀板的外缘连接且内缘与阀体对应端部的内壁连接的竖向环形壁；
9.步骤3、利用冲头自阀体端部外侧经第一环形倾斜壁和阀体端部内腔冲击对应阀座，令阀座与阀体有效连接；
10.步骤4、在第一环形倾斜壁和竖向环形壁围成的容纳空间内放入封端，且所述封端具体为横向圆柱体和横向圆台构成的一体结构，所述横向圆柱体临近阀板的侧壁与竖向环形壁贴合，且二者外径相同，所述横向圆台临近阀板的外径小于横向圆柱体的外径并大于其自身背离阀板端部的外径，且横向圆台临近阀板的侧壁与横向圆柱体背离阀板的侧壁同轴连接，所述封端在水平轴向上的长度与第一环形倾斜壁在水平轴向上的长度相同；
11.步骤5、在由横向圆柱体背离阀板的侧壁、第一环形倾斜壁和横向圆台外壁围成的容纳空间内进行堆焊，形成致密填充层，且致密填充层背离阀板的侧壁与阀体端部背离其内阀板的侧壁处于同一竖直面上；
12.步骤6、在由阀体端部、致密填充层和封端构成的整体上车与阀体端部内腔同轴分布的连通孔，且连通孔的内径小于阀体端部内径并等于目标尺寸；
13.步骤7、在由阀体端部、致密填充层和封端构成的整体背离阀板的端部外车第二环形倾斜壁，且第二环形倾斜壁背离阀板的外缘内径大于其临近阀板的外缘内径并小于致密填充层背离阀板的端部外径；
14.步骤8、在阀体端部内车第三环形倾斜壁，且所述第三环形倾斜壁临近阀板的外缘与阀体对应端部内壁连接，而背离阀板的外缘外径大于横向圆柱体的外径，所述第三环形倾斜壁背离阀板的外缘处于横向圆柱体两竖直壁所在两竖直面之间；
15.步骤9、利用第二环形倾斜壁与外部管道进行堆焊连接。
16.进一步，在进行步骤5时令横向圆柱体处于横向圆台临近阀板的端部以外的部分完全融化并与致密填充层形成为一体结构。
17.进一步，所述横向圆柱体背离阀板的侧壁与其横向侧壁之间倒有0.5mm角。
18.进一步，所述横向圆柱体在水平方向上的宽度为1.5mm。
19.进一步，所述第一环形倾斜壁的锥角为60
°
20.进一步，所述横向圆台的锥角为40
°
。
21.进一步，所述竖向环形壁内外缘间的间距为0.3-0.5mm。
22.进一步，所述封端的材质与阀体材质相同。
23.进一步，所述第二环形倾斜壁临近阀板的外缘与阀板在水平方向上的距离小于所述竖向环形壁与阀板在水平方向上的距离。
24.本发明相比现有技术具有以下优点：
25.本发明提供的一种小口径高压闸阀焊接方法，通过制备多个环形倾斜壁和封端，能够有效令通用尺寸的闸阀与小口径高压管道连接，避免了传统通用尺寸的闸阀与小口径高压管连接的弊端，降低了连接工作量，同时提高了连接质量。
附图说明
26.图1为实施例中一种小口径高压闸阀焊接方法中阀体在第一环形倾斜壁、竖向环形壁形成、阀座安装完成且封端未放入其内时的结构示意图；
27.图2为实施例中一种小口径高压闸阀焊接方法中封端放入阀体后依次形成致密填充层、第二环形倾斜壁、连通孔和第三环形倾斜壁并准备与外部管道焊接时阀体端部的结构示意图。
28.图中：1、阀板；2、第一环形倾斜壁；3、竖向环形壁；4、横向圆柱体；5、横向圆台；6、致密填充层；7、连通孔；8、第二环形倾斜壁；9、第三环形倾斜壁；10、外部管道；11、密封环；12、阀身；13、驱动件；14、阀座；15、阀杆；16、填料函；17、阀盖；18、填料层；19、填料压盖。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所
描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.实施例
31.结合附图，本实施例提供一种小口径高压闸阀焊接方法，焊接对象为阀体和外部管道10，其中，阀体具体由一体式阀身12、设于阀身12内的阀板1、设于阀身12内处于阀板1两侧用于密封的两个阀座14、与阀板1t型连接的阀杆15、套设在阀杆15外且顶端处于阀身12外底端处于阀身12内的填料函16、套设在填料函16外且底端处于阀身12内顶端处于阀身12外的阀盖17、处于填料函16内的填料层18、套设在阀杆15上且底端处于填料函16内顶端处于填料函16外的填料压盖19、套设在阀杆15上底端紧顶填料压盖19两端与阀盖17连接的填料压板和用于驱动阀杆15的驱动件13构成，其中阀盖17顶端外壁与阀身12点焊密封连接，阀盖17底端与阀身12内腔及填料函16外壁间设有密封环11，从而可有效密三者间缝隙。
32.因为在安装阀座14时需要令冲头由阀体端部外侧经其内腔由外向内冲击阀座14，使得阀座14背离阀板1的端部与阀体内壁连接，完成阀座14的安装，因此需要令阀体端部内径满足冲头冲入的尺寸，同时与阀体对接的外部管道10在为小口径高压管时，因小口径高压管壁厚且内径小，这就使得阀体端部内径大于外部管道10内径，难以有效连接，而较小的阀体端部内径又无法安装阀座14。
33.为了保障阀座14有效安装的同时能够与外部小口径高压管连接，在本实施例中，首先令阀体端部内径保持常规尺寸，然后进行以下步骤：
34.步骤1、在阀体端部中背离阀板1的侧壁上车与该端同轴分布的第一环形倾斜壁2，且第一环形倾斜壁2临近阀板1的外缘内径小于其背离阀板1的外缘内径；其中，第一环形倾斜壁2的锥角为60
°
；即形成喇叭口状的结构，以便于后期焊接和密封，然后进行步骤2。
35.步骤2、在阀体端部内车外缘与第一环形倾斜壁2临近阀板1的外缘连接且内缘与对应阀体端部的内壁连接的竖向环形壁3；即形成一个环状平台，以便于后期堆焊，然后进行步骤3。
36.步骤3、利用冲头自阀体端部外侧经第一环形倾斜壁2和阀体端部内腔冲击对应阀座14，令阀座14与阀体有效连接；从而可有效安装阀座14，避免阀体端部内径小的缺陷，提高了阀座14安装效率，然后进行步骤4。
37.步骤4、在第一环形倾斜壁2和竖向环形壁3围成的容纳空间内放入封端，且封端具体为横向圆柱体4和横向圆台5构成的一体结构，横向圆柱体4临近阀板1的侧壁与竖向环形壁3贴合，且二者外径相同，横向圆台5临近阀板1的外径小于横向圆柱体4的外径并大于其自身背离阀板1端部的外径，横向圆台5的锥角为40度，以便于降低后期焊接难度和工作量，横向圆台5临近阀板1的侧壁与横向圆柱体4背离阀板1的侧壁同轴连接，封端在水平轴向向上的长度与第一环形倾斜壁2在水平轴向上的长度相同；即利用封端中横向圆柱体4封闭其内腔，利用横向圆台5填实部分空间，便于降低后期焊接难度，然后进行步骤5；其中，在本步骤中横向圆台5的外侧会发生局部融化，横向圆柱体4处于横向圆台5临近阀板1端部外缘以外的部分则可能完全融化或部分融化，图中为了便于了解焊接过程，使得封端整体呈局部融化的结构，实际则是令横向圆柱体处于横向圆台5临近阀板1端部外缘以外的部分完全融化，而横向圆台5则是外围融化，从而能够有效保障焊接质量。
38.步骤5、在由横向圆柱体4背离阀板1的侧壁、第一环形倾斜壁2和横向圆台5外壁围成的容纳空间内进行堆焊，形成致密填充层6，且致密填充层6背离阀板1的侧壁与阀体中对应端部背离其内阀板1的侧壁处于同一竖直面上；即通过堆焊致密填充层6使得阀体端部和封端连接为一个整体，便于后期加工，同时横向圆台5的锥角和第一环形倾斜壁2的锥角能够有效降低焊料用量和焊接工作量；第一环形倾斜壁2与横向圆台5侧壁之间受二者锥角的影响，也呈由内向外依次扩大的结构，从而便于致密填充层6的形成，降低了形成难度，同时可有效防止焊接不实、降低气泡产生的可能性及降低缺焊的几率；然后进行步骤6。
39.步骤6、在由阀体端部、致密填充层6和封端构成的整体上车与阀体端部内腔同轴分布的连通孔7，且连通孔7的内径小于阀体端部内径并等于目标尺寸；即形成与外部管道10连接的通道，可根据目标尺寸进行加工，避免了阀体端部内腔与外部管道10连接的缺陷，然后进行步骤6。
40.步骤7、在由阀体端部、致密填充层6和封端构成的整体背离阀板1的端部外车第二环形倾斜壁8，且第二环形倾斜壁8背离阀板1的外缘内径大于其临近阀板1的外缘内径并小于致密填充层6背离阀板1的端部外径；即形成锥面，从而便于阀体与外部管道10进行焊接，其次通过第二环形倾斜壁8的尺寸限制，可有效检测致密填充层6是否产生气泡、缺焊等现象，从而可有效保障焊接质量，然后进行步8。
41.步骤8、在阀体端部内车第三环形倾斜壁9，且第三环形倾斜壁9临近阀板1的外缘与阀体端部内壁连接，而背离阀板1的外缘外径大于横向圆柱体4的外径，第三环形倾斜壁9背离阀板1的外缘处于横向圆柱体4两竖直壁所在两竖直面之间；即令连通孔7与阀体端部内腔能够平滑过渡，同时能够有效削除堆焊过程中可能在横向圆柱体4与阀体端部内腔产生焊渣等焊接缺陷，从而进一步提高焊接质量，然后进行步骤9。
42.步骤9、利用第二环形倾斜壁8与外部管道10进行堆焊连接。
43.特别的，在本实施例中，在进行堆焊产生致密填充层6时，应使得横向圆柱体4处于横向圆台5临近阀板1端部外缘以外的部分完全融化，从而能够进一步提高封端与阀体端部的连接质量，同时结合步骤8，能够进一步提高焊接质量。
44.特别的，为了便于横向圆柱体4处于横向圆台5临近阀板1端部外缘以外的部分完全融化，本实施例中横向圆柱体4背离阀板1的侧壁与其横向侧壁之间倒有0.5mm角，即便未完全融化，通过倒圆角的设置，使得横向圆柱体4与第二环形倾斜壁8之间的缝隙能够有效填充，提高连接质量。
45.特别的，为了便于横向圆柱体4处于横向圆台5临近阀板1端部外缘以外的部分完全融化，本实施例中，横向圆柱体4在水平方向上的宽度为1.5mm。
46.特别的，为了便于横向圆柱体4处于横向圆台5临近阀板1端部外缘以外的部分完全融化，本实施例中，竖向环形壁3内外缘间的间距为0.3-0.5mm，即横向圆柱体4处于横向圆台5临近阀板1端部外缘以外的部分宽度为0.3-0.5mm，从而能够有效保障和加速其自身的融化。
47.特别的，为了保障阀体焊接封端后的强度和一致性，在本实施例中，封端的材质与阀体材质相同。
48.特别的，为了能够有效检测致密填充层6的质量，在本实施例中，第二环形倾斜壁8临近阀板1的外缘与阀板1在水平方向上的距离小于竖向环形壁3与阀板1在水平方向上的
距离；从而加工过程中可有效削切致密填充层6，从而检测其焊接质量。
49.本实施例具有以下特点：
50.1、通用性好。在阀体整体结构不变的情况下，只需改变阀体两端的局部尺寸就能适用于这个口径下所有管道。
51.2、阀体的焊接和加工方法在射线探伤后不会出现气孔、未焊透等焊接缺陷，在于管道焊接时，不会因为气孔、未焊透等焊接缺陷而出现泄漏，安全性能更好。
52.3、阀体坡口的焊接和加工方法使得原先需要焊接的部位用相应的金属材料代替，只需焊接很少的一部分，金属材料比相应的焊接材料成本低很多，大量节约成本。
53.4、客户要求在对阀体两端进行射线探伤时，或者客户在管道上对焊缝进行射线探伤时，都能保证一次性通过，不需要因为气孔、未焊透等焊接缺陷而进行返工或者退货，大大提高了生产效率。
54.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。