超超临界火电机组阀门国产化研究.pdf

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第 3 7 卷第 6 期 2 0 0 8年 1 1月 石油化工设备 PETRO CHEMI CAI EQUI PMENT V0} . 37 NO .6 NO V. 2 0 08 文 章 编 号 1 0 0 0 7 4 6 6 2 0 0 8 0 6 0 0 2 3 0 5 超超 临界火 电机 组 阀门国产化研究 孟 1 . 河南 开封 高压阀门有限公司 , 新 凌 ,程俭 学 ,俞树荣 ,余 龙 河南 开封4 7 5 0 0 2 ;2 . 兰州理工 大学 石油化工学院 ,甘肃 兰州 7 3 0 0 5 0 摘要 阐述 了超超 临界 火 电机 组 用 阀 门的 现状 、 研 制技 术 及发 展 前 景 , 提 出 了材 料 、 设 计 、 焊接 、 机 械加 工和 质量 管理 等方 面的 解决 方案 , 结合 生产 过程 中的经验 和创 新 , 对超超 临界 火 电机 组 阀 门的 关键技 术进 行 了有益 探 讨 , 为超 超 临界 火 电机 组 阀 门的 国产 化 奠定 了基础 。 关 键 词 阈门;超超临界 ; 研制 中图分 类号 TH 1 3 8 . 5 2 文献标 志 码 A S t u d y o f Do me s t i c Va l v e o n Ul t r a S u pe r c r i t i c a l Un i t s M ENG Xi n l i n g ,CHENG J i a n x u e ,YU S h u r o n g ,YU L o n g 2 1 .He n a n Ka i f e ng H i gh Pr e s s u r e Va l ve Lt d., Ka i f e ng 47 5 0 02, Chi n a; 2 .Col l e ge o f Pe t r o c he mi c a l Eng i ne e r i n g Te c hn ol o gy, La n z h ou Uni v . o f Te c h., La n z ho u 7 3 0 05 0, Chi n a Ab s t r a c t Th e l a t e s t d e v e l o p me n t , ma n u f a c t u r e t e c h n o l o g y a n d d o me s t i c o f u l t r a s u p e r e r i t i c a l ma n u f a c t u r e a r e p r e s e n t e d . Th e r e s o l v e p r o j e c t s f o r ma t e r i a l , d e s i g n, j o i n t i n g , ma c h i n i n g a n d q u a l i t y c on t r o l we r e d i s c us s e d. Ba s e on e xp e r i e n c e s a nd i nno v a t i on s, t h e ke y t e c h no l o gy f o r v a l v e o f u l t r a s u pe r c r i t i c a l u ni t s wa s r e s e a r c h e d, a nd b a s e f o r do me s t i c v a l v e s o f ul t r a s u pe r c r i t i c a l un i t s wa s e s t a b l i s h e d . Ke y wo r d s v a l v e ;u l t r a s u p e r c r i t i c a l ;ma n u f a c t u r e 火力发电在我国发电行业 中占据主导地位 , 并向 着机组大容量、 高参数 、 高效节能方向发展, “ 十一五” 及 以后重点 发展 6 0 0 MW、 1 0 0 0 MW 以上 超 临界 及 超超 临界 的机组 。 目前正在运行 、 在建 或陆续 开工的 ” - -“” - 4 . -“”“” ”一 ”“ ’ ‘ ””““。 。 ” ““一” ” “”一“ 于 U形金属波纹管。②在轴 向力作用下 , 2种金属 波纹管的最大等效应力均发生在波谷的 内表面, 而 U形金属波纹管承受轴 向力 的能力则大于 Q形金 属波纹管。③在相等的轴向力作用下 , Q形金属波 纹管轴 向补偿量较大 。但在各 自最大轴向载荷作用 下, U形金属波纹管轴向补偿能力更大。 参 考 文献 [ 1 ] 李永生. 波形 膨胀节 实用技 术 设计 、 制造 与应 用[ M] . 北 京 化学工业出版社, 2 0 0 0 . [ 2 ] 王大成. 高压大直径 0形 膨胀节 的优化设 计[ J ] . 机 械设计 与 制造 , 2 0 0 3 , 4 5 0 5 2 . [ 3 ] 杨玲 , 谢守勇 , 杨 明金 , 等. 膨胀 节波纹管优 化设计 E J ] . 农 业 机械学报, 2 0 0 6 , 9 】 5 3 1 5 6 . -4 - ” -- 4- - “- - [ 4 ] T s u k i mo r i K, 1 w a t a K. Th e B u c k l i n g B e h a v i o r o f U - s h a p e d B e l l o ws u n d e r P r e s s u r e L o a d s E J ] . I n t . J. P r e s. Ve s . P i p i n g , 1 9 9 0 , 4 4 3 6 5 3 8 0 . r 5 ]1 wa t a K, u k i mo r i K, Ku b o F , e t a 1 . A S y mme t r ic L o a c r S t i f f n e s s M a t r i x f o r Bu c k l i n g An a l y s i s o f S h e l l S t r u c t u r e s u n d e r P r e s s u r e L o a d s [ J ] . I n t . J . P r e s . Ve s . P ip i n g , 1 9 9 1 , 4 5 1 0 1 1 2 0 . [ 6 3 巫宗萍 , 徐兵 , 羊海涛. 阀门用波纹管的应力分析E J ] . 润滑与 密封 , 2 0 0 6 , 1 8 3 1 1 1 2 7 1 2 9 . [ 7 ] 盛东 平, 朱如鹏 , 王心 丰, 等. 基于有 限元法 的金 属软管 中波纹 管过渡波的特性研究[ J ] . 压力容器 , 2 0 0 7 , 2 4 8 2 2 2 4 . [ 8 ] G B 1 6 7 4 9 1 9 9 7 , 压力 容器波形膨胀节[ s ] . [ 9 ] J B 4 7 3 2 1 9 9 5 , 钢制压力容器分 析设计标准[ s ] . [ 1 o ]姚琳. n形波纹管膨胀节 承载能力与变形补偿 能力研究 [ D] . 北京 北京化工大学 , 2 0 0 6 . 张编 收稿 日期 2 0 0 8 0 6 3 0 作者简介 孟新凌 1 9 6 7 一 , 女 , 河南武陟人 , 工程 师 , 从事阀 门新产品开发研制及管理工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 4 石油化工设备 2 0 0 8年第 3 7卷 1 0 0 0 Mw 超超临界火电机组有浙江玉环 、 山东邹县、 浙江宁海 、 外高桥 3 期 、 芜湖电厂 2期 、 平顶 山二 电厂 以及 山西 漳 泽 等 1 8个 项 目中 的 3 8台, 总 容 量 超过 3 8 0 0 0 Mw 。 机 组控制 需 要 阀 门辅 机 , 超 超 临界 火 电 机组 用 高 温高 压 阀 门作 为辅 机 之 一 , 其 作用 非 常重 要, F 9 2 和 WB 3 6整体锻钢阀拥有 巨大的市场需求 。 但超超临界机组用高温高压阀门与亚临界机组用高 温高压阀门有很大不同, 在技术参数 、 材质及可靠性 能等方面提出了更高的要求。超超临界机组用高温 高压阀门国产化必须解决材料、 设计、 焊接、 加工、 检 验和质量保证等问题, 文中对此加以研究探讨。 l 超超临界火电机组参数 超超临界 火 电机组 容 量包 括 6 0 0 Mw 、 9 0 0 Mw 及 1 0 0 0 Mw[ 1 ] 。超 超临界 火 电发 电站 上 的 阀门并 不全是超超临界参数阀门, 用 于超超临界的阀门系 统有 ] ①汽水系统阀门 主给水、 高压加热器及 锅炉本体。②过热器系统一 ~ 安全阀。③汽轮机高 压旁路系统阀门减温减压器 。④汽水系统的辅 助 阀 门 放 汽 、 放 水 、 侧 量仪表 。 2 0 0 6年投产 的华 电 国际 邹 县 发 电 厂 和 华 能 浙 江玉环 发 电厂 1 0 0 0 MW 超超 临界火 力机 组 的主要 设计参数为 , 主蒸汽温度 6 0 3℃、 压力 2 7 . 5 MP a 、 锻 材 F 9 2 ; 主给水温度 3 0 3℃ 、 压力 4 0 MP a 、 钢管材料 WB 3 6 ;热 再 热 蒸 汽 温 度6 0 8 ℃、蒸 汽 压 力 7 . 5 3 MP a 、 锻材 F 9 1 ; 冷再 热蒸 汽 温度 5 2 5℃ 、 蒸 汽 压力 7 . 5 3 MP a 、 锻材 F 1 1 。 该发电机组部分管道设计参数见表 1 。 表 1 1 0 0 0 Mw 汽轮机部分管道设计参数 序号 管道名称 设计压力/ MP a 设计温度/ o C 管道材质 最小内径/ mm 最小壁厚/ ram 主蒸汽主管 主蒸汽联络管 高旁入 口管 再热热段主管 再热热段连接管 低旁入 口管 再热冷段主管 再热冷段支管 高旁 出口管 低旁 出口管 高压给水主管 汽动泵 出口管 阀前 汽动泵 出口管 阀后 电动泵 出口管 阀前 电动泵 出口管 阀后 汽泵 给水再循环管 汽泵再循环管 阀后 电泵给水再循环管 电泵再循环管 阀后 高压旁路减温水管 2 7 . 6 0 0 2 7 . 6 0 0 2 7 . 6 0 0 7 . 2 3 7 7 . 2 3 7 7 . 2 3 7 7 . 2 3 7 7 . 2 3 7 7 . 2 3 7 1 . 2 0 0 3 . 5 0 0 3 8 . 5 0 0 3 5 . 5 0 0 3 8 . 5 0 0 3 8 . 5 0 0 3 8 . 5 0 0 3 5 . 5 0 0 3 8 . 5 0 0 3 8 . 5 0 0 3 5 . 5 0 0 F9 2 F9 2 F9 2 F9 l F9 1 F9 1 A6 9 l Cr 1 一 l / 4 CI 2 2 A6 9 1 Cr l 1 / 4 CI 2 2 A6 9 1 C r 1 一 l / 4 CI 2 2 A6 91 Cr 1 1 / 4 CI 2 2 W B 3 6 W B 3 6 W B3 6 W B 3 6 W B3 6 W B3 6 W B3 6 W B3 6 W B3 6 W B 36 2 超超临界火 电机组阀门现状 河南开封高压阀门有限公司在高温高压阀门设 计 、 制造等 方 面的综 合 能 力基 本 反 映 了我 国 阀 门行 业生产现状。该公 司于 1 9 8 6年率先引进 日本 冈野 阀门株式会社的高温高压电站阀门铸钢技术与产品 设计 和 制 造 技 术, 2 0多 年 来 先 后 研 制 开 发 了 3 0 0 Mw 、 6 0 0 Mw 火 电机组 中主蒸 汽 、 再 热器 、 过 热 器及高加旁路等系统用以 WC B 、 WC 9材料为主的 电站高端阀门产品 , 基本上可以满足亚临界 、 超临界 6 0 0 Mw 以下火电机组所需高温高压阀门的需求 。 2 0 0 0年 开 始 , 该 公 司 对 超 临 界 及 超 超 临 界 1 0 0 0 Mw火 电机组 所需 的 F 9 1 、 F 9 2和 WB 3 6高 温 高压阀门进行了长期研究和应用, 但有许多 因素制 约了大批量 、 高参数 、 大规格高温高压阀门的制造。 而在国外 , 不仅设计资料较多 , 普遍应用计算机软件 进行应 力分 析计 算及 动 态 分 析计 算 , 而 且 冶炼 铸 造 与锻造 、 机加工、 检验和质量保证能力强, 出现了一 批如 VE L AN 、 KS B 、 S E MP L L等 在 超 超 临界 火 电 机组阀门占有霸主地位的著名阀门公司。 制约我国超超临界火电机组阀门发展 的关键因 素 主要有 以下 3点 。 1 冶 炼与 锻造 能力 弱 对 超超 临界 火 电机 组 阀门材料的冶炼设备、 锻造设备、 原料成分甚至气候 条件的要求都非常严格 , 须采用真空冶炼或炉外精 炼设备和技术以及千吨级大型水压机、 自动化控制 程度高的热处理炉等设备 , 国内现有 阀门公司均不 具有这 些设 备 。国 内采 用 自由锻方 法 , 加 工量 大 、 费 O 0 O 0 O 0 8 8 8 O 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 0 0 O 8 8 8 8 8 8 O 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 阻 吼 ∞ ∞ ∞ 聃 的 ∞ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 孟新凌 , 等 超超临界火 电机组阀 门国产化研究 料、 费工, 1台阀体的加工需 1 0 0多个工时。而国外 VE L AN 公 司用 3万 吨水 力 压 力 机 锻造 , 采 用 三 相 模锻技术, 其材料组织状态优于 自由锻, 机加工量也 大为减少 。 2 设计方法和手段单一 国内大多采用常规 计算方法 , 不能适应高参数阀门实际工况要求。虽 然也采用计算机辅助设计 、 有限元应力分析、 流体分 析和动态分析计算 , 但与 国外企业相 比还有很大差 距 , 其主要原因是高参数阀门专用计算机分析软件 缺乏 、 国外软件价格 昂贵 以及有限元分析技术人员 缺乏 , 企业应与高等院校联合进行先进数值计算软 件 的开发 和培训 。 3 质量管理和检验持续性差 产品最终使用 的性能 由设计预先性 、 加工制造和材料的综合性决 定 。为保证产品性能, 从原材料毛坯进厂检查、 检测 到热处理等过程, 都需要制定专门的操作规程和管 理制度, 管理难度较大, 导致质量控制稳定性 和持续 性差 。 3 超超临界火电机组阀门国产 化方案 3 . 1 材料 3 .1 . 1 F9 2 F 9 2为列入美国 AS TM A1 8 2标准的新型铁索 体耐热钢, 可作 为主蒸 汽管道材料 。F 9 2是在 F 9 1 基础上加人质量分数 1 . 5 ~2 . 0 的 w, 并将 Mo 的质量分数降至 0 . 3 ~0 . 6 以调整铁 素体与奥 氏体元素 的平衡 , 还 加入 了微 量合金元素硼。F 9 ] 钢使用温度小于 5 9 3℃, 而 F 9 2使用温度可升高到 6 2 0℃, 这样 F 9 2比 F 9 1 等铁素体耐热钢高温强度 和蠕变性能更强 , 比奥氏体不锈钢抗热疲劳性更好 、 热传导系数大 、 膨胀 系数小 ] 。F 9 2质量分数见表 2 , 力学 性能见 表 3 。 表 2 F 9 2及 WB 3 6的质量 分数 表 3 F 9 2 及 WB 3 6力学性能 3. 1 . 2 W B3 6 WB 3 6钢是一种 Ni C u ~ Mo Nb型低合金钢 , 在 德国 DI N 标准中称为 1 5 Ni C u Mo Nb 5 , 常作为主给 水管道材料 ] 。WB 3 6中加入的 Nb使晶粒得 到细 化获得 了强化效果 , 加人 的 C u又使其获得 了沉淀 效果, 具有很好的机械强度 , 常用于工作温度 2 8 0 ~ 3 6 0℃的给 水管道 系 统 , 与碳 钢 相 比, 其壁 厚 可 以减 少近一半 , 综合成本大幅减少 。DI N标准中 WB 3 6 质量 分数 见表 2 , 力学 性能 见表 3 。 3 . 2 冶炼 对于 F 9 2 、 WB 3 6这类 细 晶粒 高 强 钢 , 必须 采 用 真空冶炼或者电炉加炉外精炼等方法 , 保证材料 化 学成分、 纯净化钢锭 , 才能确保锻件材料基本满足各 项 要求 。 3 . 3 锻造 超 超 临 界 电站 阀 门承 压 件 全 部 用 锻 造 方 法 制 造l 5 ] 。由于锻造加工后材料组织均匀、 致密 , 综合性 能好, 应力集中区域材料呈流线型, 抗高温蠕变 、 疲 劳能力 高, 因此适 合制 造 高参 数工 况下 的 部件 。 F 9 2和 WB 3 6制阀门分别用于主蒸汽、 热再 热和主 给水管道, 管道口径大, 对应阀门规格大 , 造成锻件 尺寸、 壁厚及质量均较大, 需要千吨级水压机才能锻 造 , 而国内阀门制造 厂家没有此能力 , 只能联合二 重、 长城特钢公司、 上海新 闵重型锻造有限公司等大 型锻造企业或钢铁加工企业合作加工 。 3 . 4热处理 F 9 2 、 WB 3 6细晶粒高强钢的性能不仅取决于冶 炼 、 锻造技术 , 热处理也是关键。应采用可控热处理 炉加工 , 以使金相组织为索氏体和贝氏体铁素体 。 3 . 5 组织检验 F 9 2和 WB 3 6 锻 件 须 进 行 金 相组 织 、 非金 属夹 杂 物及 晶粒度 等方 面检 验 , 检 验 内容见 表 4 。 3 . 6无损检测 F 9 2和 WB 3 6锻件组 织均匀 、 致密 , 综 合性 能 好, 但须 通过 超声 波和磁 粉检 测来确 认。可按照 J B 4 7 3 0 承 压设 备 无 损 检 测 ~ 2 O 0 5中二 级 验 收 , 或按美 国 ANS I / AS ME B1 6 . 3 4 2 O O 5强制附录Ⅳ 及 ANS I / AS ME B 1 6 . 3 4 --2 0 0 5强制附录 Ⅱ验收。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 6 石油化工设备 2 0 0 8年第 3 7 卷 4 超超 临界火 电机组 阀门设计 4 . 1 材料许用应力 F 9 2许用 应力 以 2 0 0 5年 欧 洲蠕 变 委 员会 E C C O 发布的 AS TM G r a d e 9 2 . I O 0 0 0 0 H 中的高温强 度资料为依据 , 结 合 ANS I / AS ME B 1 6 . 3 4加 以编 制。WB 3 6许用应力应按 D L / T 5 0 5 4 --1 9 9 6 火力 发电厂汽水管道设计规定 附录 A. 4常用德 国钢材 的许用应力表为依据 , 结合公制阀门加以编制 。 4 . 2 温度一 压力基准表 F 9 2 / P 9 2为美 国针 对超超 临界 火 电机组 而开 发 的材料, 但尚未编制 F 9 2 温度一 压力基准表标准 。国 内厂 家 根据 使 用 美 国标 准 的 经 验, 仿 照 AN S I / AS ME B 1 6 . 3 4制作 F 9 2温度一 压 力基准 表 。 WB 3 6为德国首先开发的材料 , 国内厂家仿 照 国内相关温度一 压力表制作 WB 3 6温度一 压力表 。 4 . 3阀体结构设计 国 内超 超 临 界火 电机组 阀门生 产 批量 不 大 , 交 货时间短, 设计锻模也不现实 。分析阀体三通结构 特点, 结合 国内 F 9 2和 WB 3 6生产情况 , 与 KS B 、 S E MP E L L 、 P E R S T A 等 国外公 司分体 锻造 、 再焊 接 方式相 比较 , 采用整体 自由锻造阀体的方法, 质量会 更加可靠。此后对细晶粒高强钢焊接质量稳定性进 行了提高, 再采用分体锻造阀体的方法, 极大缩短了 生产周 期并 降低 了生产 成本 。 4 . 4 阀体有限元分析 超超临界火电机组阀门承压关键部件是 阀体。 由于阀体结构复杂, 工作参数高 , 故先采用传统设计 手段初步确定阀体结构 , 而后利用计算机辅助设计 和有限元分析校核, 根据分析结果修正设计参数 , 以 获得最优值 。对于超超临界火电机组阀 门阀体 , 主 要考虑在阀体内部压力和高温共同作用下 , 阀体上 ‘等效应力及变形量分布情况 。阀体上的温度场分布 情况复杂, 分析时以热量通 过阀体两侧 的传热过程 作为分析模型 , 综合考虑阀外的保温层作用 , 简化模 型, 合理确定阀体 内外壁 的对流传热 系数 。然后进 行 温度场 分析 , 确 定 阀体 上 温 度 分 布情 况 。最 终 计 算温差应力分布情况 , 将温差场和应力场耦合叠加, 得到符合实际工况的计算结果 。传统设计方法主要 靠经验公式 , 设计趋于保守, 而利用计算机辅助设计 和有限元分析阀体力学特性, 设计准确性和可靠性 明显提 升 。 5 超超 临界火 电机组 阀门焊接 自 2 0 0 0年起 , 西 安 热工 研 究 院 、 国 网北 京 电力 建设研 究 院 、 上 海 锅 炉 有 限公 司 、 东 方 锅 炉 有 限 公 司、 东方汽轮机有 限公司、 哈尔滨锅炉有限公司、 哈 尔滨工程大学 及有关单位对 WB 3 6 、 F 9 2等细晶粒 高强钢焊接工艺进行 了大量的试 验和研究 , 得 出了 很多具有指 导性 的数据, 制定 了焊接工艺规 范, 但 WB 3 6 、 F 9 2钢阀门焊接有其共性和特殊性问题值得 研究 。 5 . 1 共性 问题 WB 3 6 、 F 9 2等细晶粒高强钢的强韧化机制与传 统钢不同, 一般通过控轧控冷工艺制造。在焊接过 程 中 , 焊缝 金属 很难 通 过 细 晶 强化 和位 错 强 化 来 改 善焊接接头的性能 , 因而必须全面考虑其焊接与传 统 钢不 同性 问题 ① 晶 粒粗 化 和 软 化 。在 焊 接 热作 用 下 , 细 晶粒 钢 晶粒 长 大的驱 动力很 大 , 必然 导致 焊 接热影响区晶粒严重粗化和软化 , 这将影响整个接 头性能与母材性能的匹配 ] 。②焊接冷裂纹。冷裂 纹是在焊后冷却过程 中, 在马氏体 开始点 M 以下 的温度 范 围内形成 的一 种裂纹 。 为获得与母材相等性能的焊接接头, 需要对焊 接材料 、 焊接方法及焊接工艺进行合理选择[_ 7 ] 。要 防止晶粒 粗化 和软化 , 必须将 焊接 线能 量控 制在 2 0 k J / c m以下 , 最好采用高能量密度 、 低热输入的焊 接工 艺和方 法 激 光焊 、 超 窄 间 隙焊 UGMA 或 脉冲 MAG焊。与普 通的埋弧焊相 比较 , 窄 间隙焊 所开 坡 口两 侧 面几乎 平 行 , 坡 口厚 度 1 0 0 ~2 0 0 mm 焊接 , 若采用窄间隙焊接 , 其坡 口间隙 1 4 ~2 4 mm; 若采用超窄间 隙焊接 , 其坡 口间隙仅 4 ~5 mm, 均 可显著节省熔 敷金属量 , 缩短焊接时 间, 提高生产 率 。此外 , 由于焊接熔 敷 金属少 , 焊缝 收缩 量 和焊接 内应力小 , 对热影响区组织影 响也小。而母 材熔化 量少使焊缝金属受母材成分的影响较小 , 杂质和合 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6 期 孟新凌 , 等 超超临界火 电机 组阀门国产化研究 金成分等对 焊缝影 响也较小 , 这些 特点 对 F 9 2和 WB 3 6等细晶粒钢和高强钢的高效可靠焊接具有重 要意义。从焊接的致密性 、 焊缝 的强度和塑性来评 定 , 窄间隙焊都是 良好的焊接线能量控制方法 。 5 . 2特殊性问题 WB 3 6 、 F 9 2钢阀门焊接与管子焊接除左右 阀体 或上下阀体对接焊相同外 , 其特殊性表现在 阀体一 阀 座部位埋弧焊, 阀体 导轨角焊接, 阀座密封面、 闸板 密封面和中腔 自密封等部位堆焊 。阀门的焊接不仅 有连接焊 , 还 有密封堆焊 , 可 以采用 工厂化焊接 接 头 , 按照 A S ME规范作 WB 3 6手工 对接焊 、 WB 3 6 埋 弧焊 、 WB 3 6 司 太立 6 堆 焊 、 WB 3 6 A3 0 7堆 焊 、 F 9 2手 工对 接 焊 、 F 9 2埋 弧 焊 、 F 9 2 司太 立 6 堆焊和 F 9 2 A3 0 7堆焊等焊接工艺评定。 6 超超 临界火 电机组 阀门机械 加工 国外采用加工中心 、 数控机床和专用机床对超 超 临界火力 机 组 阀 门进 行 机 械加 工 , 机 械加 工 质 量 决定了阀门精度和动作可靠性 。 6 . 1 阀体加工 阀体 中腔 自密封 、 阀座密封面加工尺寸精度 和 形状位置精度是机械加工的关键 。而阀体加工过程 中焊接工艺量和难度较大 , 应在满足焊接工艺技术 要求的前提下 , 集中焊接工序 , 同时合理安排机械加 工顺 序 。 6 . 2 闸板加工 闸板多采用楔式弹性单闸板结构。双闸板零件 较 多 , 结构 相对 复 杂 。 弹性 闸板 的 微 量 变形 可 满 足 产 品性 能 , 弥补 密封 面角度 加 工过程 中产生 的偏 差 , 具有 良好 的 密 封 性 能 。堆 焊 s t e l l i t e 6后 密 封 面 抗 擦伤性好 , 耐冲蚀 , 硬度高 , 使用寿命长 。闸板 的加 工关键在于两密封面之间的几何精度 、 表面粗糙度 和表面硬度 , 可采用专用方法和研磨工具来保证密 封面精度。 6 . 3 试压设备 超超临界火 电机组 阀门一般配有旁通部件 , 尤 其对压 力 高 、 口径 大 的 阀 门 , 其 试 验 压 力 大 都 超 过 7 0 . 0 MP a , 需要 配置 大型 试压设 备 。 7 超超 临界火 电机 组阀门品质管理和检验 品质管理的目的是使产品质量在生产制造过程 中得到有效的控制和监控 , 应当编制质量计划 、 见证 项 目、 见证要求、 见证类型、 检查百分 比、 执行标准以 及 记 录形 式 等文件 , 确定 关键 控 制点 , 以满 足客 户 的 需要 品质 检验 是对产 品材 料化 学成 分 、 力 学性 能 、 金 相组织、 非金属夹杂物、 晶粒度 、 热处理工艺及焊接 工艺进行射线检测、 超声波检测 、 磁粉检测或渗透检 测 , 对 阀体 、 阀座、 阀杆等零件尺寸 , 零部件清洗 、 装 配 、 性能试验 包括壳体试验 、 密封试验 、 动作试验 等进行检查 , 确保产品满足技术要求 。 根 据 AN S I / AS ME B 1 6 . 3 4 2 O 0 5强制 附录 Ⅳ 对阀体等承压件紧固件进行超声波检测 ; 根据 AN S I / AS ME B 1 6 . 3 4 2 O 0 5强制附录 Ⅱ对 阀体等承 压件表面进行磁粉检测 ; 依照 AS TM E 1 6 5 液体渗 透检验程序 对阀座和闸板密封面及焊接表面等部 位进行密封面渗透检测l_ 8 ] 。力学性能试验包括拉伸 试验、 弯曲试验和冲击试验 。 8 结 语 对超超临界火 电机组用高温高压旁路用阀门国 产化 问题 , 笔者认为要抓住以下几个关键点 ①充分 发挥材料厂家、 科研院所和阀门厂家特长 , 制定具有 中国特色的政策、 合理技术路线、 先进技术文件和技 术措 施 。②按 国 际标 准 检 查 材料 毛坯 的化学 成 分 、 力学 性能 、 金相 组织 、 晶粒度 和非金 属夹 杂物 。对 阀 体等承 压件 及 紧 固件, 要 按 AS ME B1 6 . 3 4射 线 C o 6 0 、 超声波检测、 磁粉检测等 规定进行检查。③ 阀门结构 、 强 度按 ANS I / AS ME B 1 6 . 3 4或压力容 器规范设计 , 对承压关键元件 阀体要进行常温 、 高温应 力应 变 有 限元 分 析 , 使 结 构 和 强度 更 优 。④ 要配置先进机械设备 , 编制并执行合 理焊接工艺。 ⑤品质管理要有效 、 持续 、 稳定 , 品质检验要严格控 制 , 质 量记 录应 有 可追 索性 。只要 解 决 上述 关 键 问 题 , 就完全可以打破我 国超超 临界火 电机组用高参 数 、 大 口径阀门必须依赖进 口的局面 , 结束国外大型 阀门企业对此类阀门的技术垄断、 产品垄断和市场 垄 断 。 参考文献 [ 1 ] AS TM G r a d e 9 2 2 ] 5 , E C C C标准[ S ] . 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