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，鉴于设备泄压的需耍，安全阀在保护设备过程屮起到至关重耍的作用。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

2、求的进一步增长。同时根据国家“十二五”规划，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

3、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。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耍的安全附件，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。

4、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。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木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

5、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的效果。2、阀门主体采用高温合金钢C1

6、2A,阀座采用耐高温奥氏体不锈钢锻件F310,阀杆选用奥氏体不锈钢SA276XM-19,其阀座密封面和阀杆头部采用堆焊Co基硬质合金，阀瓣选用锻件Inconel718,弹簧采用耐高温30W4Cr2VA,以这些优质的耐高温材质组合实现耐温、耐压、耐腐和抗磨的目的。3、项目采用背压调整结构，其由罩盖、背压调整螺母、背压调节螺钉、阀瓣保持螺母等组成，辅助调节阀门的回座压力及排放压力，有效克服了背压对安全阀排量和整定压力的影响。四、预期冃标（主耍技术经济指标、知识产权中请情况、应用前景）1、项目主要技术指标：1）公称尺寸：NPS4"〜8〃2）压力等级:CL2

7、500；3）适用温度：510°C；4）整定压力：18.6MPa±l%；5）适用介质：蒸汽。2、主耍经济指标：1）年新增产值350万元；2）实现利税120万元。3、知识产权屮请情况：我公司在项目完成后，将具有独立自主知识产权，产权归公司所有。4、应用前景:在“十二五”规划中，中央着重强调重大装备制造业国产化的战略,争取在短期内尽可能重大工程项目和关键阀门实现国产化或部分实现国产化，使我国安全阀制造业走在世界前列，这为安全阀制造业带來了千载难逢的发展机遇。同吋，投资者对高压安全阀市场的关注越来越密切，这使得高压安全阀市场越来越受到各方的关注，截止2013

8、年各类安全阀制造商和贸易商己超过700多家。然而，节能减排成为我国电力工业结构调整的重要方向，关闭人批能效低