一种高旁减压阀防内漏改进方法及其装置

文档序号:4928 发布日期:2021-09-17 浏览:68次 英文

一种高旁减压阀防内漏改进方法及其装置

技术领域

本发明属于减压阀领域,具体涉及一种高旁减压阀防内漏改进方法及其装置。

背景技术

高压减压阀适用于水、蒸汽、空气介质管路上,通过调节使进口压力降低至某一需要的出口压力,当进口压力与流量有变化时,靠介质本身的能量自动保持出口压力在一定范围内,但进口压力和出口压力之差必须≥0.2MPA/CM。

可参考公开号为CN101625043B的中国专利,其涉及一种高压减压阀,阀座中设有连通进气腔与出气腔的节流孔及轴向活动穿设在节流孔中的阀芯,阀芯上于进气腔中设有与节流孔的下孔口活动密封配合的节流锥面,阀芯上端顶配在活塞上,阀芯下端通过复位弹簧弹性装配在阀体中,所述阀芯的节流锥面在轴向上设于正对进气口的进气腔中部,阀芯下端具有滑动密封装配在阀座中的下阀柱,下阀柱的直径与阀座节流孔的孔径相等。

上述专利具有使得进口压力作用在阀芯上的轴向作用力为零,可消除进口压力波动对出口压力的影响,提高了稳压精度的优点,但是其也存在缺陷,如:其阀芯组件经蒸汽长期侵蚀后容易出现内漏情况,严重影响运行时的热经济性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高旁减压阀防内漏改进方法及其装置,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种高旁减压阀防内漏改进方法及其装置,包括以下步骤:

步骤一拆除阀座:使用设备割取阀座时,在管道端口设置防护毯,防止异物或是焊渣进入管道内部,在阀座割取过程中采取分层割削的方式,每次割削后使用探伤剂进行原焊缝的查找,避免割除阀体部位的焊池,防止焊接面扩大;

步骤二改造密封面:阀座割取后对减压阀进行拆卸,然后将原有减压阀内30°锥形密封面改造升级成抗冲刷嵌入式双密封面;

步骤三开设保护槽:在步骤二完成后,在阀芯密封面的根部开设用于隔离杂质的隔离保护槽;

步骤四加装套笼:在步骤二以及步骤三完成后,复装时在改造后的阀芯外加装多层错孔迷宫式过滤减压笼套,同时使多层错孔迷宫式过滤减压笼套卡合固定在阀盖与阀座之间;

步骤五回装焊接:在改进与复装完成后,将管道上的防护毯移除,然后将阀座与管道端口贴合,最后将阀座与管道焊接固定。

优选的,所述步骤一与所述步骤二中保障改造组件与原阀体配套、符合原安装要求、保留原执行机构、保留原阀体、不降低原调节阀的性能参数、调节的灵活性以及关断严密。

优选的,改造使用的耐磨损材质性能同于或高于改造前减压阀原厂家耐磨损材质,且具备能防止机组启停中产生的杂物滞留在阀座上对阀芯、阀座产生冲刷磨损的功能,改造后的阀芯、阀座与原有阀门密封装置的结构、尺寸保持一致。

优选的,在改造中旁路装置在设计参数下动作时保障噪声小于或等于85dB。

优选的,所述减压阀的阀座与阀芯材质为F92,阀座的硬质密封面材料为司太立12号合金,密封面硬度在HRC40-HRC42。

优选的,改造后所述减压阀的阀芯密封面与预启阀密封面重新堆焊新的硬质合金层材质为司太立6号合金,密封面硬度在HRC38-HRC40。

优选的,所述多层错孔迷宫式过滤减压笼套的材质为P91。

优选的,所述步骤五回装焊接中,焊接前对焊接部位预热至150-200℃,在焊接时,焊接层间温度不大于300℃,在焊接后预热到300-350℃并保温2h;

消除应力热处理:对焊接部位升温至750-770℃,保温3h后以每小时不大于150℃的温差方式进行缓冷;

阀座与阀芯硬质合金密封面焊接时,要求全部去除原始合金层,重新堆焊司太立合金层,所有合金层的厚度不小于3mm;回装前应对阀座做着色压痕试验,必须100%完全匹配接触。

本发明还提供了一种高旁减压阀防内漏改进装置,包括阀座、阀盖、阀芯以及多层错孔迷宫式过滤减压笼套。

优选的,所述阀座与所述阀盖上分别开设有供所述多层错孔迷宫式过滤减压笼套嵌入的第一凹槽与第二凹槽。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本高旁减压阀防内漏改进方法及其装置在使用时,通过对高压旁路减压阀内增加多层错孔迷宫式过滤减压笼套和在阀芯密封面根部开设隔离隔离保护槽,将原高压旁路减压阀阀座升级为新的防冲刷设计阀座,在高压旁路减压阀阀芯、阀座处增加多层错孔迷宫式过滤减压笼套可以有效防止管道中的氧化皮等杂质进入阀座与阀芯结合面,具有保护阀芯与阀座的效果;同时将阀芯密封面根部升级为带有隔离保护槽的设计,保证经过滤的小于1mm的杂质在阀门关闭的瞬间,杂质在隔离保护槽中被隔离,保护节流网罩外壁与阀座内壁不被杂质拉伤而引起阀门卡涩。

本高旁减压阀经加装多层错孔迷宫式过滤减压笼套和在阀芯密封面根部开设隔离保护槽改造后,在机组多次启动后检验高旁减压阀后温度在机组带满负荷时,高旁减压阀后温度50℃左右,高旁减压阀关闭严密无内漏,达到彻底解决高压阀内漏、降低机组热耗率以及提高机组运行热经济性的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明的多层错孔迷宫式过滤减压笼套处结构图;

图3为本发明的隔离保护槽处结构图;

图4为本发明的方法流程图。

图中:1、阀座;2、阀盖;3、阀芯;4、多层错孔迷宫式过滤减压笼套;5、隔离保护槽;6、第一凹槽;7、第二凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中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。

如图1~图4所示的,本发明提供的一种高旁减压阀防内漏改进方法,包括以下步骤:

步骤一阀座1:使用设备割取阀座1时,在管道端口设置防护毯,防止异物或是焊渣进入管道内部,在阀座1割取过程中采取分层割削的方式,每次割削后使用探伤剂进行原焊缝的查找,避免割除阀体部位的焊池,防止焊接面扩大;

步骤二造密封面:阀座1割取后对减压阀进行拆卸,然后将原有减压阀内30°锥形密封面改造升级成抗冲刷嵌入式双密封面;

步骤三设保护槽:在步骤二完成后,在阀芯3密封面的根部开设用于隔离杂质的隔离保护槽5;

步骤四装套笼:在步骤二以及步骤三完成后,复装时在改造后的阀芯3外加装多层错孔迷宫式过滤减压笼套4,同时使多层错孔迷宫式过滤减压笼套4卡合固定在阀盖2与阀座1之间;

步骤五装焊接:在改进与复装完成后,将管道上的防护毯移除,然后将阀座1与管道端口贴合,最后将阀座1与管道焊接固定。

本实施例中,优选的,步骤一与步骤二中保障改造组件与原阀体配套、符合原安装要求、保留原执行机构、保留原阀体、不降低原调节阀的性能参数、调节的灵活性以及关断严密。

本实施例中,优选的,改造使用的耐磨损材质性能同于或高于改造前减压阀原厂家耐磨损材质,且具备能防止机组启停中产生的杂物滞留在阀座1上对阀芯3、阀座1产生冲刷磨损的功能,改造后的阀芯3、阀座1与原有阀门密封装置的结构、尺寸保持一致。

本实施例中,优选的,在改造中旁路装置在设计参数下动作时保障噪声小于85dB。

本实施例中,优选的,减压阀的阀座1与阀芯3材质为F92,阀座1的硬质密封面材料为司太立12号合金,密封面硬度在HRC42。

本实施例中,优选的,改造后减压阀的阀芯3密封面与预启阀密封面重新堆焊新的硬质合金层材质为司太立6号合金,密封面硬度在HRC40。

本实施例中,优选的,多层错孔迷宫式过滤减压笼套4的材质为P91。

本实施例中,优选的,步骤五回装焊接中,焊接前对焊接部位预热至180℃,在焊接时,焊接层间温度为270℃,在焊接后预热到320℃并保温2h;

消除应力热处理:对焊接部位升温至760℃,保温3h后以每小时120℃的温差方式进行缓冷;

阀座1与阀芯3硬质合金密封面焊接时,要求全部去除原始合金层,重新堆焊司太立合金层,所有合金层的厚度为5mm;回装前应对阀座1做着色压痕试验,必须100%完全匹配接触。

本发明还提供了一种高旁减压阀防内漏改进装置,包括阀座1、阀盖2、阀芯3以及多层错孔迷宫式过滤减压笼套4。

本实施例中,优选的,阀座1与阀盖2上分别开设有供多层错孔迷宫式过滤减压笼套4嵌入的第一凹槽6与第二凹槽7。

本发明的工作原理及使用流程:

本高旁减压阀防内漏改进方法及其装置在使用时,通过对高压旁路减压阀内增加多层错孔迷宫式过滤减压笼套4和在阀芯3密封面根部开设隔离保护槽5,将原高压旁路减压阀阀座1升级为新的防冲刷设计阀座1,在高压旁路减压阀阀芯3、阀座1处增加多层错孔迷宫式过滤减压笼套4可以有效防止管道中的氧化皮等杂质进入阀座1与阀芯3结合面,具有保护阀芯3与阀座1的效果;同时将阀芯3密封面根部升级为带有隔离保护槽5的设计,保证经过滤的小于1mm的杂质在阀门关闭的瞬间,杂质在隔离保护槽5中被隔离,保护节流网罩外壁与阀座1内壁不被杂质拉伤而引起阀门卡涩。

本高旁减压阀经加装多层错孔迷宫式过滤减压笼套4和在阀芯3密封面根部开设隔离保护槽5改造后,在机组多次启动后检验高旁减压阀后温度在机组带满负荷时,高旁减压阀后温度50℃左右,高旁减压阀关闭严密无内漏,达到彻底解决高压阀内漏、降低机组热耗率以及提高机组运行热经济性的目的。

高旁减压阀内漏原因分析

主要原因可能为以下几种:

1、高压旁阀减压阀在关闭的瞬间,由于阀芯与阀座部位易残存氧化皮等杂物,同时由于阀芯与阀座硬质司太立合金密封面经每次研磨后逐渐变薄,造成阀门密封面的损伤失效,产生阀门内漏;

2、阀门进口蒸汽温度高,而出口减温水的温度底,由此产生的温差造成阀芯阀座密封部位热应力过大,产生变形而造成密封泄漏;

3、阀门开启状态时,阀芯上有水蒸气冲刷,在机组启机过程中,有大量湿蒸汽冲刷在阀芯上,由于蒸汽速度很快,达到100m/s,当夹带部分水珠时,对阀芯冲刷非常大,往往开机一次就已经将阀门密封面冲刷损坏。同时,由于疏水管道疏水不干净,蒸汽中含有水珠,在阀门关闭的瞬间产生汽蚀与冲蚀,损伤阀门密封面。

消除高旁减压阀内漏的措施:

1、对阀内组件重新设计和制造,新阀内组件与原阀体配套,符合原安装要求,保留原执行机构、保留原阀体(即仅更换阀内组件),不降低原调节阀的性能参数、调节的灵活性等,关断严密。通过增加多层迷宫式过滤减压笼套,可以过滤大于1mm的颗粒杂质,并且可以减少主蒸汽的初始流速,保护阀芯阀座密封面;

2、将原先的30度锥形密封面改造升级成抗冲刷嵌入式双密封面设计,具有弹性自补偿与自保护性能,能长效保持严密密封;

3、阀芯密封面根部升级为带保护槽的设计,保证经过滤的小于1mm的杂质在阀门关闭的瞬间,杂质在此槽中隔离,保护节流网罩外壁与阀座内壁不被杂质拉伤而引起阀门卡涩。

4、改造后的高压旁路减压阀阀芯及阀座耐磨损材质应等同于或高于改造前高旁减压阀原厂家材质,具备能防止机组启停中产生的杂物滞留在阀座上对阀芯阀座产生冲刷磨损的功能。改造后的阀芯、阀座不能改变原有阀门密封装置的结构和尺寸,防止改造后密封装置由标准件改为非标准件,给后续维修造成困难。防止改造后造成外漏。

5、改造后的高压旁路减压阀阀芯及阀座耐磨损材质应等同于或高于改造前高旁减压阀原厂家材质,具备能防止机组启停中产生的杂物滞留在阀座上对阀芯阀座产生冲刷磨损的功能。旁路装置在设计参数下动作时,其噪声不得超过85dB(A)(距装置1米处的空间范围)。

高旁减压阀加装防冲刷装置具体工作内容如下:

过滤装置材质要求

高压旁路减压阀阀座、阀芯材质为F92,阀座硬质密封面材料要求司太立12号合金,密封面硬度在HRC40-42之间。高压旁路减压阀阀芯密封面与预启阀密封面重新堆焊新的硬质合金层材质为司太立6号合金,密封面硬度在HRC38-40之间。确保增加过滤装置后的阀门通流能力不能小于阀门的原设计值,新加装的防冲刷装置属于多层错孔迷宫式过滤减压笼套,材质为P91,能有效过滤1mm以上的杂质。

阀座拆除工艺

阀门在改造过程中,尤其是在割取阀座与焊接时应做好管道的保护措施,防止异物或是焊渣进入管道,对设备造成伤害。阀座在割取过程中,应分层割削,每次割削后应用探伤剂进行原焊缝的查找,尽可能的少割除阀体部位的焊池,以免焊接面的扩大。

阀座回装焊接工艺

焊接方式:TIG打底+手工盖面,焊前预热至150-200摄氏度,焊接层间温度不大于300摄氏度,焊后预热到300-350摄氏度保温2小时。消除应力热处理,升温至750-770摄氏度,保温时间3小时后以每小时不大于150摄氏度的温差方式下缓冷。阀座、阀芯及预启阀硬质合金密封面焊接要求阀忒与预启阀应全部车除原始合金层,重新堆焊司太立合金层,所有合金层的厚度应不小于3mm。回装前应对阀忒预启阀,阀座做着色压痕试验,应100%完全匹配接触。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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