高温阀门设计的有关技术微探

李俊青

哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司 黑龙江哈尔滨 150000

阀门是流体的控制活动里不能缺少的设备，在全部流体掌控中有着相当关键的作用。现代科技发展非常迅速，在不同的行业都获得了很大的突破和发展，所以对高温阀门的需求也变得越来越多，而且对高温阀门设计上的要求也变得越来越高。

1 高温阀门材料选择

在选择高温阀门材料时，需分开来选择。首先是选择阀体材料方面，在高温情况或是一些介质的腐蚀下，对材料选择都会带来一些影响。阀门基本上都是在高温情况下使用的，所以在选择阀体材料时，应选择质量、性能好的合金钢、碳素钢、不锈钢等材料。也只有运用此类材料，才能确保在较长时间内，阀门所处高温环境，也能正常开展工作。然后是选择阀内件材料方面，在这一方面首选要考虑热膨胀系数，之后与高温情况下其他部件的抗擦伤性相结合，从而选择合适的阀内件材料。一般情况下，都是选用的316 不锈钢材料，提高阀内件的抗磨损性和气蚀性。需要注意的是，在选择阀内件材料时，必须要根据实际运行工况来进行，从而选择合适的满足需求的材料。在高温阀门设计工作中，首先要保证的就是合适材料，只有适合的材料才能保证完全适应高温工作，并且一定程度上延长使用寿命。阀门在工作时，温度会对其产生一定影响。所以，在设计阀门时，要将温度考虑进去。当温度高于280℃时，阀盖结构可运用加长低温型的，由此确保填料在温度较低的环境下工作；当温度高于350℃时，需要将运动部件的空隙加大，纵容保证密封副阀门硬度较高；当温度高于450℃时，需要封焊密封环，从而减少松动，避免发生泄漏[1]。

2 高温阀门设计的有关技术

2.1 中部密封结构设计

在设计高温阀门的中部密封结构时，主要分为伍德密封、强制密封两点内容。强制密封结构的设计遵循以下原理：首先拧紧法兰螺栓，让密封垫形成压力，并且对垫片预紧有压缩性，之后填充密封结构中的缝隙。伍德密封主要由阀体、支承环、四开环、密封垫、浮动盖、密封环等构成。在加大压力之前，操作人员要拧紧螺栓，并上移浮动盖，确保阀盖和楔形垫产生密封力。在给密封件施加压力时，阀盖会向上移动，在这种情况下，密封力也会随压力增加而加大，从而实现密封效果[2]。

2.2 热交变量分析

在社会的不断发展中，必须要借鉴热交变量的变化情况将零部件之间的相互作用进行合理管控分析，让原有的密闭作用失去了其所蕴含的价值，因此在进行管理时，必须要适当的将其进行多元的处理，使得二者之间的零部件接头处进行缝焊，保证其原有的密闭性作用。除此之外还必须根据大口径阀门来使得其本体对零部件之间的相互碰撞增强，增强零部件之间的密闭性作用。因此在进行设计时，必须要根据热交变量的情况，将其密闭的弹性进行结构的选择和效果评价，根据其现有的实际情况来减少热胶变对高温阀门的影响及零件的损伤度，最大限度地延长其高温阀门的使用寿命，进一步地为后续的阀门变量设计奠定基础。除此之外，想要进一步实现高温阀门内部的硬化设置处理，就必须要对堆焊层的厚度做好确认准备工作，运用一些有效的实验判断堆焊的厚度，选择比较适宜的厚度来隔绝外部的高温设计，减少外界的高温对于内部材料的影响，保证内部阀门的使用寿命[3]。

2.3 高温螺栓做好连接的工作

因为螺栓需要在高温环境下做工作，因此应该考虑几个主要的问题：螺栓还有被连接的性能改变，力量的松弛，等等。针对以上问题我们可以做出下面的设计：第一，避免旋合的螺纹在高温环境下出现咬死的情况。第二，除了进行科学合理的选材，还应该将螺纹设计为粗牙螺纹，在适当的范围内加强半径的间隙。第三，钢螺栓一旦长期处于300℃及以上，就会发生力相对松弛的情况。因此一定要保证剩余的预紧力要高出需求值，要检查联接的稳固性。

2.4 密封副设计

在阀体和密封件相连接处，需提高密封结构必须要达到的相关要求，具体的可通过处理堆焊硬质合金来实现。其中，设计密封环，是为确保使用性能，相关设计工作者可通过外圆柱面加工的方式，且事先保留环状沟槽，从而便于日后使用，不锈耐酸钢可用作内表面的材料。浮动阀盖堆面角度要设计成28°，保证其与密封环处于线接触情况下，防止密封环发生泄漏情况。另外，密封环在工作时，其表面硬度不能高于阀体同阀盖所产生接触面的硬度，由此来保证强度、塑性变形的要求。在设计阀座时，对其密封面也要采用司太立堆焊处理，由此确保密封面的使用功能特性和强度要求。在设计填料部分时，设计人员需要适当提升填料，可运用英柯镍来实现[4]。

3 结语

高温阀门的应用日趋深入和广泛，且发挥着十分重要的作用。在进行高温阀门设计时，一方面要保证材料符合要求，另一方面要保证结构设计的合理性，只有如此，才能保证阀门具有良好的密封性能，而且质量可靠，同时具有较长的使用寿命。