Van cổng hàn tiêu chuẩn quốc gia

I. Khái niệm cơ bản

Van cổng hàn tiêu chuẩn quốc gia(GB Butt-Weld Gate Valve) là một loại van cổng sử dụng phương pháp kết nối đối hàn ở cả hai đầu của thân van, đáp ứng tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc (GB), chủ yếu được sử dụng để cắt hoặc bật phương tiện truyền thông trong hệ thống đường ống. Đặc điểm của nó là cấu trúc nhỏ gọn, hiệu suất niêm phong tốt, chịu được áp lực cao, thích hợp cho điều kiện làm việc nhiệt độ cao và áp suất cao và hệ thống đường ống cần kết nối lâu dài (như dầu mỏ, hóa chất, nhà máy điện và các lĩnh vực khác).

II. Cấu trúc cốt lõi

Thân và Bonnet

Thân van: đúc một mảnh hoặc tách, vật liệu chủ yếu là thép đúc (WCB), thép không gỉ (CF8/CF8M) hoặc thép hợp kim (WC6).

Đối với kết thúc hàn: Cả hai đầu của thân van được xử lý thành vát (loại V hoặc loại U), phù hợp với tiêu chuẩn GB/T 12224, cố định với hàn ống.

Bonnet: kết nối với cơ thể bằng bu lông hoặc áp suất tự niêm phong, bao gồm hộp đóng gói (thân kín).

Ram và ghế

Loại ram:

Nêm loại ram: đơn ram (nêm cứng) hoặc đôi ram (nêm đàn hồi), thích hợp cho trung bình và áp suất cao.

Cổng song song: Với lỗ dẫn dòng hoặc con dấu phụ trợ lò xo, phù hợp với môi trường có hạt.

Ghế: bề mặt hàn cacbua (như Stellite 6) hoặc vật liệu cơ thể, tạo thành một con dấu kim loại cứng với ram.

Thân và bộ phận truyền tải

Thân cây: Thân cây mở (thân cây có thể nhìn thấy khi nâng và hạ với ram) hoặc thân cây tối (thân cây chỉ xoay và không nâng), vật liệu là thép không gỉ (316/17-4PH).

Đóng gói: Graphite linh hoạt, PTFE hoặc vòng dệt than chì, chịu nhiệt độ cao và áp suất cao.

Chi tiết kết nối hàn

Hình thức vát: Được thiết kế theo tiêu chuẩn GB/T 985.1 (như V góc vát 60 ° ± 5 °).

Quá trình hàn: cần phải được làm nền bằng hàn hồ quang argon+hàn hồ quang, sau khi hàn cần xử lý nhiệt (đối với thân van tường dày).

III. Nguyên tắc làm việc

Hành động mở và đóng: lái xe thân van bằng cách xoay tay quay hoặc bộ truyền động, lái xe ram lên xuống theo chiều dọc để đạt được việc mở hoặc tắt hoàn toàn kênh dòng chảy.

Đặc tính dòng chảy: kênh chảy thông qua khi mở hoàn toàn, sức đề kháng dòng chảy rất nhỏ, thích hợp cho việc cắt ngắn dòng chảy lớn; Nhưng chiều cao cấu trúc lớn hơn, thời gian mở và đóng cửa dài hơn.

Cơ chế niêm phong:

Kim loại cứng niêm phong: Ram chính xác mài với ghế van, dựa vào áp suất trung bình để hỗ trợ niêm phong.

Con dấu đàn hồi: Cổng đôi bù đắp cho hao mòn bằng lò xo và duy trì hiệu suất niêm phong.

IV. Tiêu chuẩn quốc gia đối chiếu tiêu chuẩn hàn

Thông số GB Tiêu chuẩn Đặc điểm kỹ thuật điển hình

Kích thước đầu mối hàn GB/T 12224 Dạng vát (Loại V/U), Góc, cạnh cùn

Chiều dài cấu trúc GB/T 12221DN15~DN1200 (Dòng ngắn/Dòng dài)

Mức áp suất - nhiệt độ GB/T 12224PN16~PN420, giới hạn nhiệt độ trên của vật liệu tương ứng

Quá trình hàn GB/T 985.1 Gia công vát và yêu cầu kết nối hàn

V. Lựa chọn các thông số chính

Đặc tính trung bình

Với hạt hoặc môi trường có độ nhớt cao: chọn loại ram phẳng hoặc ram đàn hồi.

Phương tiện ăn mòn: thân bằng thép không gỉ (316L) hoặc thép duplex (2205).

Thông số điều kiện làm việc

Phạm vi nhiệt độ: -196 ℃ (làm mát sâu)~550 ℃ (nhiệt độ cao), cần phù hợp với vật liệu thân van (như hợp kim chịu nhiệt độ cao WC9).

Áp suất danh nghĩa (PN): được chọn theo yêu cầu hệ thống (ví dụ: PN100=10MPa).

Cách hoạt động

Hướng dẫn sử dụng (bánh xe tay/hộp số), điện (thiết bị truyền động nhiều vòng) hoặc thủy lực (cắt nhanh áp suất cao).

Yêu cầu đặc biệt

Thiết kế chống cháy: Thân van và chất độn sử dụng cấu trúc chống cháy bằng than chì+kim loại (theo API 607).

Xử lý chống lưu huỳnh: Thân van và phần bên trong phù hợp với tiêu chuẩn NACE MR0175 (được sử dụng trong môi trường chứa HαS).

VI. Kịch bản ứng dụng điển hình

Đường ống dẫn dầu: van chặn chính của đường truyền dài (cần thiết kế đường kính đầy đủ, điện trở dòng chảy thấp).

Thiết bị hóa chất: cách ly môi trường áp suất cao đầu vào và đầu ra lò phản ứng (niêm phong cứng+vật liệu chống ăn mòn).

Hệ thống trạm: đường ống hơi nước chính (điều kiện làm việc nhiệt độ cao và áp suất cao, vật liệu chọn 12Cr1MoVG).

Khí tự nhiên hóa lỏng (LNG): Hệ thống lưu trữ và vận chuyển nhiệt độ cực thấp (van cổng loại làm mát sâu, thiết kế mở rộng thân van).

VII. Hướng dẫn cài đặt và bảo trì

Điểm cài đặt:

Trước khi hàn cần làm sạch đường ống và van vát, tránh tạp chất ảnh hưởng đến chất lượng hàn.

Giữ van cổng ở trạng thái mở hoàn toàn khi lắp đặt, ngăn chặn biến dạng nhiệt hàn dẫn đến tấm cổng bị kẹt.

Kiểm tra tia (RT) hoặc kiểm tra siêu âm (UT) là cần thiết sau khi hàn để đảm bảo rằng các mối hàn không bị lỗi.

Tư vấn bảo trì:

Thường xuyên kiểm tra rò rỉ chất độn, ép chặt hoặc thay thế chất độn kịp thời (mỗi 6 tháng).

Lưu trữ lâu dài cần bôi dầu chống gỉ, giữa tấm cổng và ghế van được lắp thêm miếng đệm bảo vệ.

Các sợi thân được bôi trơn thường xuyên (mỡ molypden disulfide cho điều kiện làm việc nhiệt độ cao).

8. lợi thế và hạn chế

Giới hạn lợi thế

Sức đề kháng dòng chảy rất nhỏ, phù hợp với cấu trúc cắt ngắn dòng chảy lớn có chiều cao lớn và chiếm nhiều không gian

Niêm phong đáng tin cậy, chịu áp lực cao và sửa chữa nhiệt độ cao cần cắt ống, chi phí cao

Không có rủi ro rò rỉ cho kết nối hàn, tốc độ mở và đóng chậm, không thích hợp cho hoạt động thường xuyên

IX. Xử lý sự cố thường gặp

Giải pháp phân tích nguyên nhân hiện tượng lỗi

Van rò rỉ bên trong ram niêm phong bề mặt xói mòn hoặc biến dạng ghế bề mặt hàn sửa chữa bề mặt niêm phong hoặc thay thế ghế

Thân cây bị kẹt đóng gói quá chặt hoặc trung bình tinh thể nới lỏng đóng gói tuyến, xả thân cây

Rò rỉ khuyết tật hàn hoặc nứt ứng suất nhiệt tại chỗ hàn Loại bỏ mối hàn hàn lại và phát hiện lỗ hổng

Câu hỏi lựa chọn (Q&A)

Q1: Sự khác biệt chính giữa van cổng đối hàn và van cổng mặt bích?

A1: van cổng đối hàn được cố định bằng hàn với đường ống, niêm phong tốt hơn và chịu áp lực cao hơn, nhưng bảo trì khó khăn; Van cổng mặt bích có thể tháo rời, thích hợp cho những dịp cần bảo trì thường xuyên.

Q2: Làm thế nào để chọn vật liệu thân van trong điều kiện nhiệt độ cao?

A2: Nhiệt độ ≤425 ℃ WCB tùy chọn; 425 ℃~550 ℃ cần chọn WC6/WC9 (thép crôm-molypden); Nhiệt độ cực cao (>550 ℃) đề nghị lựa chọn hợp kim crôm-niken (ví dụ: Inconel 625).

Q3: Van cổng đối hàn có thể được sử dụng để điều chỉnh dòng chảy không?

A3: Không được. Van cổng được thiết kế để mở hoàn toàn hoặc đóng hoàn toàn, một phần mở sẽ dẫn đến rung cổng và xói mòn bề mặt niêm phong. Van cầu hoặc van điều khiển nên được lựa chọn để điều chỉnh lưu lượng.

Thông qua phân tích trên, người dùng có thể lựa chọn hợp lý theo đặc điểm môi trường, điều kiện nhiệt độ áp suất và nhu cầu lắp đặt.Van cổng hàn tiêu chuẩn quốc giaVà nắm vững các điểm quan trọng trong việc lắp đặt và bảo trì, đảm bảo hệ thống vận hành ổn định lâu dài.