带散热器高温高压耐腐抗磨安全阀

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1、带散热器高温高压耐腐抗磨安全阀永嘉胡陈春一、立项的背景和意义安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门，是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。随着我国经济建设的快速发展，在带有压力操控的设备项目工程越来越多，鉴于设备泄压的需要，安全阀在保护设备过程中起到至关重要的作用。 2007年到2013年，中国经济呈现持续增长，专家预测在未来几年GDP的增长速度亦较为乐观，将推动产业用电需求的进一步增长。同时根据国家“十二五”规划

2、，节能减排成为我国电力工业结构调整的重要方向，关闭大批能效低、污染重的小火电机组，在很大程度上加快了国内火电设备的更新换代，拉动火电设备市场需求。因此，火力发电业的改革需要大量的安全阀支持，来防止压力设备和容器或易引起压力升高或容器内部压力超过限度而发生爆裂。现有技术的安全阀应用在被保护系统的管线或压力容器上，以保证管线或者压力容器的安全性，目前的安全阀虽然解决了自动泄压、安装简便、体积小的问题，但均存在一定的缺陷，比如散热不好，开启或者关闭时动作不够流畅，影响使用效果；运行时不够平稳，耐磨抗擦性能不好，影响了密闭稳定性和使用寿命，调整不便，安装维护复杂；不能解决弹簧受热无法散发，阀杆和阀瓣连

3、接不精准等缺点；特别是因安全阀失效或者损坏产生的特种设备事故，造成了人员伤亡与经济损失等问题。本公司根据目前先进安全阀的结构性能，结合公司多年来安全阀研发的经验与成果，研究用于锅炉锅筒或过热器的超压泄放的带散热器高温高压耐腐抗磨安全阀，选用较为坚硬不易磨损的材料，以保证有较高精度的密封性和可靠性，具有耐腐抗磨的效果，在结构设计时，考虑加工工艺，提高安全阀散热效果，开启关闭精准、密封效果良好，工作稳定可靠，操作维护方便，适合高温高压场合。项目的成功，为企业占据高端安全阀市场提供良好的市场，并促进我国电站安全阀门的发展，满足火力发电行业改革需要，进一步提高能源转换效率来满足生活用电，对火力发电行业

4、具有重要的意义。二、国内外研究现状和发展趋势安全阀是锅炉、压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件，即安全泄放装置，控制压力不超过设定压力时，阀门阀口开启用以泄放被保护系统的超压。当压力降至规定值时，阀门自动关闭，从而保护机组的安全运行。自从法国工程师1707年发明第一台重锤式安全阀以来，现在安全阀结构已有了很大的发展，主要有弹簧直接载荷式、重锤式、静重式、电磁辅助加载或卸载式、脉冲式等。国际市场上具有代表性的安全阀厂家有安德森、格林伍德和克劳斯比。我国对安全阀的研究起步还是较晚，但发展速度很快。近年来，陆续突破了材料、设计、制造等方面的技术难题，主要的研究集中在安全阀的结构和性能方面。国内主

5、要研究的安全阀有弹簧式、杠杆式、先导式三大类。比较具有代表性的研究有：高雪云等采用扫描电子显微镜对铸造高温合金安全阀断口进行观察，分析了安全阀密封结合面失效断裂的影响因素；刘龙等通过有限元软件对核电安全阀进行抗震分析，获得了核电安全阀设计的可靠依据。较有发展前景的企业有永一阀门集团的安全阀和罗浮阀门集团的安全阀，对安全阀的弹簧失效、阀杆弯曲、阀瓣安装不当、密封面泄露等技术具有较好的经验，成为国内较为知名的安全阀生产企业。而我们企业也重视安全阀的研究生产、加快产品结构的调整，进行高温高压和耐磨技术的更新，使高温高压安全阀从研究开发到生产销售，经历多次技术变更，从安全阀的功能原理、结构、工艺、材料

6、等研究，解决安全阀的耐磨、耐腐、耐高温高压、起跳压力、机械摩擦、整定压力、测量精度、自动化程度等优越性能的带散热器高温高压耐腐抗磨安全阀，实现阀门的零泄漏、耐腐抗磨、安全可能、性能稳定。三、研究开发内容和技术关键 1、研究开发内容1）分析安全阀的结构特征和工作原理，建立安全阀数学模型，通过CAD辅助设计、workbench软件仿真分析，并建立三维装配模型，根据热力学、流体力学和热工理论基本定律进行高温高压阀体温度分布、热传导、阀体热应力应变和阀腔介质流体特性的研究。2）考虑各种因素，为防止可能出现的问题以及安全生产，进行安全阀的结构特点、密封分析、背压将影响其动作特性，在温高高压下材料的耐高温

7、耐腐抗磨性能研究，以及阀门散热结构，并安全阀进行设计计算，能够满足使用功能。3）研究安全阀的回座压力与排放压力影响其动作的灵敏性与排放的稳定性，安全阀内台阶限位结构，可能造成阀瓣全开时受到冲击力而造成阀瓣变形，阀座与阀体连接采用焊接工艺，但焊接时材料易产生应力变化，局部材料由于焊接会导致龟裂。4）在高温高压工况下，阀门主体材料的选用、阀座、阀瓣密封面的耐腐耐磨材料以及加工工艺、弹簧与其他紧固件的材料选用，确保产品性能可靠，使用寿命长。2、技术创新点与关键技术1、在阀体与阀盖间采用散热器结构，紧贴阀盖与阀杆周围，有效解决热传导散热性能，避免弹簧温度过高导致性能下降或不稳定，使工作性能达到精准可靠