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论特种阀门管件的开发及应用

2009/4/2 0:00:00              

我长期在机械、化工行业工作几十年,接触到大量的管阀件,而管阀件是化工、石油化工、医药、染化、船舶、发电、天然气、煤气、冶金等各行各业生产中极其重要的关键部位,在连续性生产中不可有故障和“跑、冒、滴、漏”的现象。

目前,国内及至世界上的阀门,主要大致有几种:旋塞阀、隔膜阀、截回阀、截止阀、闸阀、球阀、蹀阀、止回阀、安全阀、盲板阀、减压阀等等。从我国生产的阀门情况看,绝大部分的一般常用阀门技术水平不高,结构比较简单,大多数处在上世纪七八十年代的国际水平,达到上世纪九十年代水平的不到三分之一。阀门的内漏、外漏现象没有根本解决,有的产品可靠性差,寿命短,不能保证成套装置在一个检修期内可靠工作,而被迫停车进行检修或更换。所以阀门的质量优劣直接影响生产、能耗、环保。

而国外的阀门,从外观、质量、材质、密封似乎比国内好、先进,但万物总有疲劳和损坏、泄漏的时候。阀门自身受气液输送的磨损冲击,泄漏点故障是不可避免的。至今为止,国内外还尚未有可带压检修的阀门,一旦发生故障,只能被迫停车检修,它的损失可以从十几万元到几百万元计算。或只能以旁路或附线来弥补这一缺陷,大大增加了成本和重复劳动工作的繁琐。但要攻破能“带压检修的阀门”,又是国内外比较关注的难题。

为了解决这一难题,我根据长期积累的经验,以及根据我以住发明的“气液输送管道带压堵漏”、“气液输送管道安全带压接管装置”和“快速特种管接头”的发掘经验,遵照原化工部顾秀莲部长接见我时提出的要求“希望能解决阀门泄漏的问题”,针对这一主题,我根据长期积累的工作经验决心下功夫去进行改革和创新。

为了解决在生产过程中能带压下不停车检修的阀门,这将是前人从未做过的事,它涉及的难度局限很大。一是原来的标准阀门尺寸距离不能变;二是结构要合理,不能画蛇添足;三要安全可靠;四是检修操作要简易方便;五是比原来的使用寿命长;六是节约成本。我首先在旋塞阀的突破口作创新改革攻关。

经过深思熟虑,改革创新旋塞阀的灵感逐渐产生。围绕着对旋塞阀的硬软、耐磨、密封性能突破口,在带压情况下能双切更换阀芯的结构技术作研制。从构思发明到试验几百次几千次,终于完善成功了。原来的液体输送系统都需要总阀,当管路系统中出现故障要关闭总阀。一般用于总阀的多为闸阀,由于总阀不经常关闭和开启,因此比较容易生锈腐蚀,时间一长就容易泄漏。一旦总阀泄漏无法关闭,不仅给管路系统的维修带来麻烦,如果维修总阀,必须关闭上一级的总阀,这样就会影响整个系统停止使用。本发明创新改革后的“可带压检修的旋塞阀”替代现有大量使用的一般口径的闸阀、球阀,广泛可用于化工、石油化工、天然气、住宅、储槽车、油罐车、储槽等以及各行各业。该专利发明已经被美国初选选中,并通过部级鉴定已列入化工部部版标准。继而旋塞阀的第二代第三代相继完善,使该阀门的使用寿命大大增加,同类产品无法比拟,可替代球阀、进口旋塞阀。 由于这一发明,对改革创新“带压检测的隔膜阀”打开了突破口,因为通常隔膜阀的特点,阀芯以橡胶配套组成,但橡胶由于颗料介质的磨穿隔膜和橡胶受强腐蚀造成提前老化,隔膜阀的阀芯更换频繁。我先解决在进口压力切断更换隔膜阀阀芯的创新,即改革后“可带压检修的单切隔膜阀”。同样也解决截止阀的革新发明。原截止阀的特点,由于温度高,法兰密封泄漏及阀芯脱落或阀座局部损坏,并且原截止阀是气液输送调节压力高低、流量大小的,容易被气体、液体冲坏磨损阀芯和阀座,兼之使用频繁,造成截止阀关闭失效,内部泄漏,无法正常生产。阀门在重要部位就只能停车检修换阀。例如,在前几年天津一家化工厂,由于一个阀门或二个阀门的损坏,又不能带压检修,只能停止生产检修,结果造成的直接损失达400多万元,无疑给工业和民用管线设施带来的损失是无法用金钱来估量。像这样的例子举不胜举。阀门是控制工业及现代生活命脉的配套产品,但物体疲劳和损坏是不可避免的。比如,第一代的飞机只有一个发动机,一旦抛锚,后果是不可想象的。由于附线增加了阀门,即增加泄漏点(一个阀门有五个泄漏点),又增加设计费用,耗工、耗料。现有改革后的“可带压检修截止阀”即(一体二阀)可以减少五个泄漏点,省下一个阀门的钢材。举例,一个DN50截止阀或隔膜阀每年革新后的单切隔膜阀或截止阀,就能省去几十公斤的钢材,即可以带压检修,又减少了五个泄漏点和省工省料,减少基建投资。可带压检修的单切截止阀和隔膜阀试验成功了,并且可在长、中、短三个系列中使用。有了这样的阀门就能确保工业生产的长期运转以及可定期检修的保险性、可靠性和安全性。该专利发明也已被美国R-R公司初选选中。

在“可带压检修的单切截止阀和隔膜阀”的基础上,又连接突破了“可带压检修的双切断式隔膜阀和截止阀”的创新。为什么要“双切断”呢?因为是由于管路工作生产的需要,可切断进口或出口,在生产工作需要的时候比单切可更进一层的应用。

“可带压检修的双切断式隔膜阀和截止阀”即(一体三阀)和老阀门(一体一阀)的比较:一体三阀和同类产品相比,即原一体一阀耗工耗料,原来的阀门共5个泄漏点,现二阀一体的优点:能缩小体积、节约工时、钢材,减少了一个阀门的泄漏点,保护主阀正常运转。本发明创新的双切断阀门还可以在单系统检修时代替盲板阀之用。这样一来,化工检修达到绝对安全,并确保化工在检修时的可靠性,已被评为上海科技节金奖。现已升级为第三代的“可阻截流体的阀门”所取代。

在“可带压检修的双切断式截止阀和隔膜阀”的基础上,又进行研制“可保持常通状态的隔膜阀和截止阀”的试验。连续攻关突破,几经周折,最后发明创新成功。该一阀可以代替四阀的作用,替代了原有的附线,不需要附线就可以保持常通状态进行检修,大幅度地降低成本,可以解决不需要的局部停车检修,真正达到化工生产的管道畅通无阻。可以切断主道,打开附道,可以切断附道打开主道的功能,阀门专家认为,这一创举的发明,将给各行各业液体工程带来更大的社会效益和经济效益,并荣获唯一的“阀门国际发明金奖”。

以上各阀门的创新上又完全完善了“快速开关单切,双切隔膜阀和截止阀”的发明成果,这一新的结构用在大口径通径阀门。由于化工行业的操作的需要,有时必须紧急关闭。例如:DN100口径的闸板阀,阀杆的螺距是5毫米一牙,DN100口径闸板阀就需要转动20圈才能关闭。由于快速开关的结构合理,只需要转动4圈就可彻底关闭,保证化工的安全生产,减轻了劳动强度,可广泛应用各行业的紧急停车开闭的需要。

举例:前几年上海煤气公司一条200口径的管道被公共汽车撞断急需紧急关闭煤气,但由于当时没有这种紧急关闭的阀门,导致大量的煤气泄漏,出动了许多的消防警车,向煤气管道喷水,避免了差点引起的大爆炸。我想当时只要使用上我发明的“快速开关的阀门”,情况就可以转危为安。

以上创新改革后的单切、双切,可保持常通状的隔膜阀截止阀除了以上所述的功能以外,还可以起到消除颗粒结晶,并可将已冲洗过的物料回收,再循环的使用的作用。

以上各阀门的创新又更深层的实用的组合式调节阀,双阀杆特种高压闸板阀、自动化节能特种闸板阀、快速易启闭特种闸板阀又发明成功了,再现威力。

组合式调节阀是现在国内外最新型的一种调节阀。它的特点是解决了传统必须要用四个分散阀门组成的工程系统才能调节使用、维修,确保流体不停产的目的。本产品四阀组合为一体,占位面积小,而需要的功能齐全。当主阀发生故障,需要在线检修流体系统、更换主阀零部件时,只要切断主阀的二端副阀,开启副线调节阀,调节流量就能在线检修部分零件,杜绝泄漏,使得检修、更换更安全、省工、省时、省工程成本。启动方式可采用电动或气动。该产品广泛用于各行各业的自动化流体工程中,是自动化流体工程使用的最佳选择,是一种升级换代的好产品。

双阀杆特种高压闸板阀,以往由于管道内部的液体压力较高,当阀门在关闭的时候受到进出品压力的压差,使高压闸板阀,在手动的正常情况下,启开阻力大的弊端。本发明利用杠杆原理,迅速解决管道内部流体进出口压差的平衡,达到启开轻松自如方便的作用。解决了由于高压流体闸板阀难以启开的老大难,给各种油田的开采生产带来的以往所没有解决的难题找到了答案。

自动化节能特种闸板阀在一种自动化生产的流体工程中,原气动、液动、电动自动化控制的闸板阀都有启开阻力大,难以启开的缺点,启开不稳定,油路间、气动间、电动机“大牛拉小牛”的弊端。自动化节能特种闸板利用内部流体的压力,解决了进口压力和出口压力,很快平衡压力阻,来达到气动、液动、电动原先不能解决的弊端。即解决阀门启开的大阻力,使长期存在的 “大牛拉小牛”难以启开的大阻力得到真正的解决,达到安全、节能、降耗的作用。

快速易启闭特种闸板阀,原闸板阀特点无论通径大小启闭慢,优点主要用在管道总阀流体畅通的地方,一般分支管道及设备发生意外事故和泄漏,需要切断总阀确保分支管的安全。原闸板阀启闭速度慢,造成分支管在紧急需要切断总阀时,由于启闭开距大,造成易燃易爆有毒气体无法迅速控制,使各种化工生产,城市设施造成极大的后患之忧。快速易启闭闸板阀只需稍有浮动,就可迅速将流体进出口压力、压差改变到最佳状态。即几秒钟内可以达到紧急关闭和启开,真正做到轻松自如操作方便的作用。现又升级为第三代的三保险总阀。

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标签:截止阀
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