一种满足全压差开启要求的高压平板闸阀阀座支撑环的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高压平板闸阀部件，更具体地说是石油化工和天然气管线工程等领域中实现高压流体介质的截断或调节的高压平板闸阀阀座支撑环。
【背景技术】
[0002]液体管道口径越大，压力越高，吞吐量和输送效率就越大，平板闸阀是石油化工和天然气管线工程等领域中管路上常用阀种。随着石油化工装置和天然气管线工程的大型化，与其配套的平板闸阀的口径也越来越大、压力越来越高。当运行压力高于6.3MPa时，在进行全压差开启时，最先与闸板脱离位置的阀座失却平衡，会从阀座支撑环的环槽中凸起，当阀门再次关闭时，阀座被闸板切割破坏或挤压变形，造成密封泄漏，由此给管道工程带来安全隐患。
[0003]当前高压平板闸阀的阀座支撑环，各个制造工厂存在一定差别。有的工厂的阀门在5MPa的压差下开启，阀座即被破坏；有的工厂的阀门在1MPa的压差下开启，阀座即被破坏。为了满足全压差开启的要求，制造工厂对阀座支撑环或阀座进行了改进，常见方式包括:
[0004]1、采用强度和硬度高的阀座材料。这一方式虽然能够满足全压差开启的要求，但低压密封困难，要求加工精度高，阀门压力试验返修率高。
[0005]2、采用硬度较高的阀座材料，用强力粘接剂将阀座与阀座支撑环粘接。这一方式可以承受一至三次的全压差开启，满足出厂要求，但再开启后阀座又被破坏或变形，造成阀门泄漏，影响管线运行。
[0006]3、采取组合式阀座支撑环，阀座支撑环分成两部分，将阀座卡在组合阀座支撑环中。但这一方式加大了内件尺寸，从而需要加大阀体尺寸，组合阀座支撑环加工形状较复杂，精度要求高，增加了制造成本。
【发明内容】
[0007]本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，从原理上彻底解决了高压全压差开启时阀座破坏的问题，提供了一种满足全压差开启要求的高压平板闸阀阀座支撑环，以满足高压平板闸阀全压差开启要求，保证平板闸阀的密封性能和使用寿命。
[0008]本发明为解决技术问题采用如下技术方案:
[0009]本发明满足全压差开启要求的高压平板闸阀阀座支撑环，所述阀座支撑环是指在平板闸阀中用于固定阀座的环形构件，在所述阀座支撑环的一侧端面上设置有环槽，作为密封件的阀座安装在所述环槽中，本发明的结构特点是:在所述阀座支撑环上设置平衡孔，平衡孔中心线位于环槽的底面所在平面中，平衡孔一端起于环槽的外环面，另一端贯穿在阀座支撑环的外圆周面上，形成排气通道。
[0010]本发明满足全压差开启要求的高压平板闸阀阀座支撑环的结构特点还在于:所述平衡孔是处在流道最底部位置上的单只孔或间隔设置的多只孔。
[0011]本发明满足全压差开启要求的高压平板闸阀阀座支撑环的结构特点还在于:所述环槽为燕尾槽，燕尾槽的槽底宽度大于槽顶宽度。
[0012]本发明满足全压差开启要求的高压平板闸阀阀座支撑环的结构特点还在于:在所述环槽侧壁上加工有水线。
[0013]阀座为密封件，通常选择为增强四氟等非金属材料；阀座支撑环是用于固定和支撑阀座的金属部件。阀座安装在阀座支撑环的环槽中之后，在高压设备压紧时，阀座发生冷流，以此填满整个环槽及两侧水线，再完成阀座密封面的加工即可。当阀门组装后进行全压差开启试验时，上游介质将闸板推下游阀座，阀座承受巨大的推力，阀座底部与环槽底部间残留的空气被压缩到非常高的压力，当阀门进行开启时，闸板与阀座开始脱离，当闸板下边缘到达阀座内侧边缘时，阀门还未泄压，但下游阀座有部分已与闸板脱离，失去平衡，如果底部没有平衡孔，阀座会被环槽底部压缩空气推出，造成破坏。本发明在该处环槽底部设置平衡孔，可将该处空气排出，使阀座两面压力一直保持平衡，避免阀座推出被破坏。闸板与阀座间的摩擦力造成阀座有脱离环槽的趋势，此趋势会被燕尾槽及水线阻挡，从而保证阀座不被破坏。
[0014]与已有技术相比，本发明的有益效果体现:
[0015]1、本发明在阀座支撑环上设置平衡孔，有效解决了高压全压差开启时阀座破坏的问题，能满足高压平板闸阀全压差开启要求，保证平板闸阀的密封性能和使用寿命。
[0016]2、本发明在流道最底部位置上设置平衡孔，在阀门带压开启时，流道底部阀座最先与闸板脱离，平衡孔使最先脱离闸板的部分阀座的前后压力基本平衡，闸板与阀座间摩擦力使阀座脱离环槽的趋势被燕尾槽和燕尾槽两侧水线抵挡，保证阀座在阀座支撑环的环槽中不被推出，较之已有结构的平板闸阀大大提高了其可靠性高、延长使用寿命。
[0017]3、本发明结构简单、能方便地进行加工和组装，并且并不增加制造成本。
【附图说明】
[0018]图1为本发明支撑环平面示意图；
[0019]图2为本发明支撑环剖视示意图；
[0020]图3为本发明支撑环上平衡孔局部示意图；
[0021]图4为本发明支撑环与闸板配合示意图；
[0022]图5、图6为本发明使用状态示意图；
[0023]图7为图6局部放大图；
【具体实施方式】
[0024]参见图1和图2，本实施例中阀座支撑环I是指在平板闸阀中用于固定阀座的环形构件，在阀座支撑环I的一侧端面上设置有环槽2，作为密封件的阀座安装在环槽2中。
[0025]如图1和图2所示，本实施例中在阀座支撑环I上设置平衡孔3，平衡孔3的中心线位于环槽2的底面所在平面中，平衡孔3的一端起于环槽2的外环面，另一端贯穿在阀座支撑环I的外圆周面上，形成排气通道。
[0026]具体实施中，相应的结构设置也包括:
[0027]平衡孔3是处在流道最底部位置上的单只孔或间隔设置的多只孔。对于DN25以上的平板闸阀，平衡孔3是间隔设置的多只孔，平衡孔3的直径d取为2.5-4mm，相邻的平衡孔的中心距设置为3d。对于DN25以下的平板闸阀，平衡孔3设置为单只孔即可。
[0028]图3所示，本实施例中环槽2为燕尾槽，燕尾槽的槽底宽度大于槽顶宽度3mm ;在环槽2的两侧壁上加工有水线，水线在不与其它加工尺寸形成干涉的情况下，直径d可以尽量取为大值。在环槽2内外两侧壁上加工有水线。水线深不小于1_，加工3至6道，在尺寸允许的情况尽量多加工。
[0029]具体应用:图4所示、图5、图6和图7所示，闸板4是处在上游阀座5a和下游阀座5b之间，其中，上游阀座5a安装在上游阀座支撑环6a的环槽中，下游阀座5b安装在下游阀座支撑环6b的环槽中，在上游阀座支撑环6a中设置上游平衡孔3a，在下游阀座支撑环6b中设置下游平衡孔3b ;图5、图6和图7示出了全压差开启时，闸板与下游阀座5b脱离前的临界位置，此时，阀门还未泄压，但下游阀座有部分已与闸板脱离，失去平衡，如果底部没有平衡孔，阀座会被环槽底部压缩空气推出，造成破坏。本发明在该处环槽底部设置平衡孔，可将该处空气排出，使阀座两面压力一直保持平衡，避免阀座推出被破坏。
【主权项】
1.一种满足全压差开启要求的高压平板闸阀阀座支撑环，所述阀座支撑环是指在平板闸阀中用于固定阀座的环形构件，在所述阀座支撑环的一侧端面上设置有环槽，作为密封件的阀座安装在所述环槽中，其特征是:在所述阀座支撑环上设置平衡孔(I)，平衡孔中心线位于环槽(3)的底面所在平面中，平衡孔一端起于环槽的外环面，另一端贯穿在阀座支撑环的外圆周面上，形成排气通道。2.根据权利要求1所述的满足全压差开启要求的高压平板闸阀阀座支撑环，其特征是:所述平衡孔是处在流道最底部位置上的单只孔或间隔设置的多只孔。3.根据权利要求1所述的满足全压差开启要求的高压平板闸阀阀座支撑环，其特征是:所述环槽为燕尾槽，燕尾槽的槽底宽度大于槽顶宽度。4.根据权利要求1所述的满足全压差开启要求的高压平板闸阀阀座支撑环，其特征是:在所述环槽侧壁上加工有水线。
【专利摘要】本发明公开了一种满足全压差开启要求的高压平板闸阀阀座支撑环，阀座支撑环是指在平板闸阀中用于固定阀座的环形构件，在阀座支撑环的一侧端面上设置有环槽，作为密封件的阀座安装在环槽中，其特征是：在阀座支撑环上设置平衡孔，平衡孔中心线位于环槽的底面所在平面中，平衡孔一端起于环槽的外环面，另一端贯穿在阀座支撑环的外圆周面上，形成排气通道。本发明在阀座支撑环上设置平衡孔，有效解决了高压全压差开启时阀座破坏的问题，能满足高压平板闸阀全压差开启要求，保证平板闸阀的密封性能和使用寿命。
【IPC分类】F16K3/30
【公开号】CN105134990
【申请号】CN201510561511
【发明人】张绍华, 黄明亚, 宋忠荣, 陶国庆, 张继伟, 刘建峰, 余宏兵, 彭林, 章茂森
【申请人】合肥通用机械研究院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月31日