论特种阀门管件的开发及应用

   2011-02-19 268
核心提示: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

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。

 
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