一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀的制作方法

本技术涉及球阀，具体的说是一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀。

背景技术：

1、高温高压型球阀主要用于渣油加氢装置中的高温、高压部位，其执行机构可以为气动式，也可以为电动式。由于使用环境特殊，因此，高温高压型球阀的密封性、耐高温性能和抗压性能的好坏将直接关乎着整套设备的使用寿命和整体的生产效率。

2、现有技术中，我国的渣油加氢技术基本来源于国外，随渣油加氢工艺配合引进的高温高压球阀也就从一开始就占据了市场。目前，国内自主研发的加氢技术也均采用国外公司的进口球阀。但油品标准升级后，新建或改造项目增多，对此，高温高压球阀的需求量也相应增加。由于装置的操作条件苛刻，对阀门要求较高，阀门连续使用周期较短，基本上两年就需要大修或更换，进口阀门存在采购周期长、价格高、维修成本高，使用寿命短等缺陷，造成装置生产运营成本偏高。

3、为此，如何设计并制备一种耐高温高压型球阀，使其能够完全替代进口阀门，且其自身密封性好，耐高温、高压性能优异，使用寿命长，对于降低整体渣油加氢工艺的生产成本，提高生产效率来说实为必要。

技术实现思路

1、本实用新型的技术目的为：提供一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，该球阀可完全替代进口阀门，并优于进口阀门的性能，球阀整体密封性好，耐高温、高压性能优异，可有效防止静电火花引起的火灾，防由于火灾引起的外漏，防阀门高温抱死，使用过程中阀门动作无卡组，使用寿命长，安全可靠性高，可大大降低了球阀的采购周期、维修成本及生产运营成本，提高生产效率。

2、为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，包括阀体、阀杆、球体、导向件和两个阀盖，两个阀盖左右对称设置在阀体的左右两侧，所述的球体设置在阀体中部的阀腔内，在阀腔内位于阀体与球体之间的位置还设置有用于定位球体的定位组件，该定位组件包括上下对称设置的两个支撑板，两个支撑板分别与球体的上下耳轴相配合设置，每个支撑板均通过定位销与阀盖固定连接，支撑板与球体的上下耳轴之间的径向间隙内还设置有硬质合金堆焊层，所述球体和阀盖上设置有相互贯通，以供物料进出的通孔，球体上还设置有用于将其内部通孔与阀体内腔相互连通的压力平衡孔，在球体的外侧设置有与其外表面相贴合，用于支撑球体的阀座，该阀座与阀盖之间的密封凹槽内设置有密封填料环，所述密封填料环靠近球体的一端还设置有硬质金属包边，在阀盖的内部还设置有固定该密封填料环的水平密封组件，该水平密封组件包括压圈和弹性元件，所述弹性元件的一端与阀盖相抵接，另一端与压圈相抵接，并通过压圈将密封填料环压紧在密封凹槽内；

3、所述的阀杆竖直设置，阀杆的底端与球体的顶部配合连接，阀杆的顶端连接驱动机构，驱动机构经由阀杆带动球体进行旋转，以实现整体球阀的启闭，在阀杆的外侧还套设有导向件，该导向件的下部通过螺栓连接的方式固定在阀体的顶端，在导向件与阀杆之间还设置有用于对球阀进行径向密封的压紧密封组件，该压紧密封组件包括从下到上依次设置的填料垫、阀杆填料环、填料压套和填料压板，所述填料压板通过螺栓连接的方式设置在导向件的上方，阀杆与阀杆填料环相配合的部位还喷涂或堆焊有硬质合金层。

4、进一步的，所述的阀盖与阀体之间通过螺栓连接。

5、进一步的，所述阀杆的底端通过球体顶部预设的扁槽与球体配合连接。

6、进一步的，所述弹性元件为碟簧或弹簧。

7、进一步的，所述阀体与阀盖的配合对接处设置有缠绕垫ⅰ和二道密封圈ⅰ，阀体与导向件的配合对接处设置有缠绕垫ⅱ和二道密封圈ⅱ。

8、进一步的，所述的球体与阀杆之间、阀杆与阀体间均设有防静电组件。

9、进一步的，所述阀杆在阀体内套设段的直径大于在导向件内套设段的直径，导向件的下部具有与阀杆外表面相配合的锥形结构，且导向件的锥形结构处喷涂或堆焊有硬质合金层。

10、进一步的，所述的阀杆与导向件同轴设置。

11、进一步的，所述导向件的顶端设置有用于安装驱动机构的支架。

12、有益效果：

13、1、本实用新型的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，结构简单、设计合理，球阀整体密封性好，耐高温、高压性能优异，可有效防止静电火花引起的火灾，防由于火灾引起的外漏，防阀门高温抱死，使用过程中阀门动作无卡组，使用寿命长，安全可靠性高，该球阀可完全替代进口阀门，并优于进口阀门的性能，可大大降低了球阀的采购周期、维修成本及生产运营成本，提高生产效率。

14、2、本实用新型的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，弹性元件通过对压圈施加的作用力传递给阀座，使阀座密封面与球体密封面紧密结合，不仅满足阀座与球体初始密封条件，还能够吸收高温下球体的轴向热膨胀量，防止球体与阀座高温抱死或动作卡组。球体上还设置有一压力平衡孔，可实现阀门通道与阀体内腔的连通，使得球体在开阀状态下内外压差为零，进而提高其使用寿命。

15、3、本实用新型的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，密封填料环采用带金属包边的石墨材质密封填料环，安装在阀盖和阀座之间的凹槽内，并用碟簧或弹簧压紧，防止因介质进入阀盖和阀座间的缝隙造成大量的内漏，同时，带金属包边的密封填料环本身强度较高，可在朝向球体的方向上有效提高密封强度，进而提高抗压能力和使用寿命。

16、4、本实用新型的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，支撑板内孔处设有硬质合金堆焊层，可提高其耐磨性及抗压能力，确保阀门高温高压下启闭旋转无卡组、开关灵活。阀杆与阀杆填料环配合部位喷涂或堆焊硬质合金层，可有效提高阀杆填料环的密封性，防止阀杆填料环处外漏。防止阀杆吹出的导向件，其与阀杆接触部位也堆焊有硬质合金层，可提高其表面粗糙度及密封性能，有效降低阀杆填料环所需密封力，防止阀杆填料环处外漏。

17、5、本实用新型的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，支撑板通过定位销与阀盖连接，既可以定位球体，又可以防止因球体中心下落太多导致阀座填料密封处大量内漏。

18、6、本实用新型的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，阀杆本身的锥形防吹出结构设计，在阀腔异常升压或填料压板失效等极端情况下，也能保证阀杆不会被介质吹出，安全可靠性高。

19、7、本实用新型的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，在球体与阀杆之间、阀杆与阀体之间设防静电结构，可有效防止静电火花引起的火灾或爆炸等危险。

20、8、本实用新型的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，在阀体与阀盖之间、阀体与导向件之间设置有缠绕垫和二道密封圈，即可以起到双重密封作用，又可以防止由于火灾引起的外漏。

21、9、本实用新型的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，阀体两侧为对称结构，阀门关闭时两侧均可承受介质压力，无安装方向要求，适用范围广。

技术特征：

1.一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，包括阀体（2）、阀杆（19）、球体（7）、导向件（11）和两个阀盖（1），两个阀盖（1）左右对称设置在阀体（2）的左右两侧，所述的球体（7）设置在阀体（2）中部的阀腔内，其特征在于：在阀腔内位于阀体（2）与球体（7）之间的位置还设置有用于定位球体（7）的定位组件，该定位组件包括上下对称设置的两个支撑板（20），两个支撑板（20）分别与球体（7）的上下耳轴相配合设置，每个支撑板（20）均通过定位销（21）与阀盖（1）固定连接，支撑板（20）与球体（7）的上下耳轴之间的径向间隙内还设置有硬质合金堆焊层（22），所述球体（7）和阀盖（1）上设置有相互贯通，以供物料进出的通孔，球体（7）上还设置有用于将其内部通孔与阀体内腔相互连通的压力平衡孔（23），在球体（7）的外侧设置有与其外表面相贴合，用于支撑球体（7）的阀座（6），该阀座（6）与阀盖（1）之间的密封凹槽内设置有密封填料环（5），所述密封填料环（5）靠近球体（7）的一端还设置有硬质金属包边（501），在阀盖（1）的内部还设置有固定该密封填料环（5）的水平密封组件，该水平密封组件包括压圈（4）和弹性元件（3），所述弹性元件（3）的一端与阀盖（1）相抵接，另一端与压圈（4）相抵接，并通过压圈（4）将密封填料环（5）压紧在密封凹槽内；

2.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，其特征在于：所述的阀盖（1）与阀体（2）之间通过螺栓连接。

3.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，其特征在于：所述阀杆（19）的底端通过球体（7）顶部预设的扁槽与球体（7）配合连接。

4.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，其特征在于：所述弹性元件（3）为碟簧或弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，其特征在于：所述阀体（2）与阀盖（1）的配合对接处设置有缠绕垫ⅰ（8）和二道密封圈ⅰ（9），阀体（2）与导向件（11）的配合对接处设置有缠绕垫ⅱ（17）和二道密封圈ⅱ（18）。

6.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，其特征在于：所述的球体（7）与阀杆（19）之间、阀杆（19）与阀体（2）之间均设有防静电组件（10）。

7.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，其特征在于：所述阀杆（19）在阀体（2）内套设段的直径大于在导向件（11）内套设段的直径，导向件（11）的下部具有与阀杆（19）外表面相配合的锥形结构，且导向件（11）的锥形结构处喷涂或堆焊有硬质合金层（24）。

8.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，其特征在于：所述的阀杆（19）与导向件（11）同轴设置。

9.根据权利要求1所述的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，其特征在于：所述导向件（11）的顶端设置有用于安装驱动机构的支架（14）。

技术总结
一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，包括阀体、阀杆、球体、导向件和两个阀盖，本技术的一种渣油加氢装置用耐高温高压型金属硬密封球阀，可完全替代进口阀门，并优于进口阀门的性能，球阀整体密封性好，耐高温、高压性能优异，可有效防止静电火花引起的火灾，防由于火灾引起的外漏，防阀门高温抱死，使用过程中阀门动作无卡组，使用寿命长，安全可靠性高，可大大降低了球阀的采购周期、维修成本及生产运营成本，提高了生产效率。

技术研发人员：王蕊蕊,王欣哲,靳森,唐洪,黄浩轩,宋阳阳
受保护的技术使用者：洛阳涧光特种装备股份有限公司
技术研发日：20230714
技术公布日：2024/1/25