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簡(jiǎn)述大口徑平板閘閥的水壓試驗(yàn)裝置
1概述
隨著科技的發(fā)展，大口徑、耐高溫、耐高壓平板閘閥得到廣泛的應(yīng)用。由于微阻緩閉止回閥受設(shè)備和待試閥門(mén)尺寸的限制，許多大口徑平板閘閥無(wú)法用壓力機(jī)進(jìn)行水壓試驗(yàn)，故根據(jù)閥門(mén)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)了試壓裝置。
2試壓方法
大口徑閥門(mén)進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)蝶形止回閥，一般采用螺栓固定盲板法，通過(guò)螺栓的預(yù)緊力使密封墊產(chǎn)生壓縮形成密封吸星大法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門(mén)進(jìn)出口面的密封。密封墊工作時(shí)的變形情況如圖1所示。在外加壓力F0的作用下，招牌的初壓縮量為對(duì)夾升降式止回閥。當(dāng)盲板受到內(nèi)壓時(shí)，招牌被放松回彈，招牌的壓縮量減小，當(dāng)招牌放松到一定程度時(shí)出現(xiàn)泄漏，在密封我曲線(xiàn)上反映的這一點(diǎn)即為密封所需的zui小壓緊力
在生產(chǎn)中，旋啟式止回閥只要合理選擇密封墊，在盲板剛性滿(mǎn)足的情況下密封的zui小壓緊力是容易滿(mǎn)足的。但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于盲板剛性不足，在過(guò)大的端面壓力作用下發(fā)生過(guò)度變形，使螺栓松脫變形，API美標(biāo)鑄鋼止回閥密封墊壓縮量過(guò)度回彈，致使密封墊密封比壓降低，從而形成密封泄漏導(dǎo)致試壓失敗。為了實(shí)現(xiàn)水壓試驗(yàn)的安全可靠性，一般通過(guò)提高盲板剛性，選用優(yōu)良的密封墊來(lái)實(shí)現(xiàn)。但對(duì)于大口徑高壓力閥門(mén)的試壓，無(wú)限制的去提高盲板剛性，采用密封墊，在實(shí)施過(guò)程中會(huì)增加生產(chǎn)成本，存在很大局限性。
3分析
在試壓過(guò)程中，升降式止回閥盲板端面受力F為
F=PS
由壓強(qiáng)公式可知，在試壓壓力確定的情況下，只有通過(guò)結(jié)構(gòu)來(lái)減小端面受力面積，升降式止回閥實(shí)現(xiàn)減小端面壓力的上的。當(dāng)端面壓力減小，密封墊的zui小壓緊力也相應(yīng)減小，對(duì)盲板的剛性要求也相應(yīng)降低。
以公稱(chēng)直徑1 500mm，進(jìn)出口直徑1 620mm的塔底閥閥體為例進(jìn)行分析。根據(jù)式（1）得試壓盲板受力F=515 KN。如采用常規(guī)方法選用A3鋼圓形刻板，其厚度h=70mm，半徑R=890mm,液壓水位控制閥彈性模量 E=2.0乘以10的6次方兆帕斯卡，對(duì)其進(jìn)行剛性較核。由力學(xué)分析可知，盲板無(wú)法滿(mǎn)足試壓所需的強(qiáng)度和剛性要求，即水壓試驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。
5改進(jìn)
針對(duì)試壓裝置存在的剛性不足問(wèn)題，臥立兩用球面止回閥對(duì)其結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)。將試壓盲板改成試壓身體，通過(guò)試壓身體減小端面受力面積，從而減小端面壓力，以減小墊片的預(yù)緊力，實(shí)現(xiàn)可靠安全的水壓試驗(yàn)。新型試驗(yàn)裝置受力如圖5所示。對(duì)閘閥盲板剛度進(jìn)行校核。
6結(jié)語(yǔ)
改進(jìn)后的試壓裝置經(jīng)過(guò)實(shí)際使用，微阻緩閉蝶形止回閥效果良好，解決了大口徑高壓力閥門(mén)的水壓試驗(yàn)問(wèn)題。