軟密封閘閥設(shè)計(jì)制造要求 Z41X軟密封閘閥設(shè)計(jì)制造要求 Z45X軟密封閘閥設(shè)計(jì)制造要求

Z41X軟密封閘閥  Z41X軟密封法蘭閘閥設(shè)計(jì)制造要求

之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹介紹了軟密封閘閥設(shè)計(jì)制造過(guò)程中常用的標(biāo)準(zhǔn)，論述了該閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料選擇和檢測(cè)要求。

1、Z41X概述
軟密封閘閥因具有零泄漏、不易集渣(平底無(wú)凹槽) 、耐腐蝕(采用環(huán)氧涂層作為功能性防腐) 、互換性好和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),在供水行業(yè)中得到推廣應(yīng)用。閘閥是利用閘板作為啟閉件，通過(guò)閥桿的上下升降來(lái)帶動(dòng)閘板的升降以達(dá)到閥門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉，閘板的運(yùn)動(dòng)方向與流體方向相垂直，閘閥只能作全開(kāi)和全關(guān)，不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流。可分別適用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介質(zhì)、尿素等多種介質(zhì)。
       這個(gè)進(jìn)口閘閥市場(chǎng)按材質(zhì)分為進(jìn)口鑄鋼閘閥、進(jìn)口鑄鐵閘閥、進(jìn)口不銹鋼閘閥；
       按法蘭標(biāo)準(zhǔn)可分為進(jìn)口美標(biāo)閘閥和進(jìn)口日標(biāo)閘閥；
       按連接方式可劃分為進(jìn)口內(nèi)螺紋鍛鋼閘閥和進(jìn)口高溫高壓電站閘閥(焊接閘閥)；
       還可按閥板結(jié)構(gòu)劃分，有用于漿料，洗煤，礦山紙漿的進(jìn)口刀型閘閥和進(jìn)口氣動(dòng)漿液閥，用于石油鉆井等的進(jìn)口平板閘閥；特殊的閘閥市場(chǎng)還用到水用的進(jìn)口彈性座封閘閥，用于低溫液態(tài)天然氣、低溫液態(tài)氧氣的進(jìn)口低溫閘閥，用于瀝青、導(dǎo)熱油等具有保溫保冷的進(jìn)口夾套保溫閘閥。 

2、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
2.1、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
軟密封閘閥常用產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

2.2、產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
公稱(chēng)壓力從PN 6～25 ( PN25 國(guó)內(nèi)不常用) ,公稱(chēng)尺寸從DN50～800 (國(guó)內(nèi)現(xiàn)在也有工廠(chǎng)生產(chǎn)DN 1000) 的軟密封閘閥各相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中均對(duì)產(chǎn)品要求有詳細(xì)描述, 但條款有區(qū)別。

(1) Z41X閘板與閥桿螺母連接

軟密封閘閥的閘板與閥桿螺母連接有T 形螺母式和整體嵌入式2種結(jié)構(gòu)(圖1) 。T 形螺母式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 螺母與閘板有調(diào)整間隙, 可簡(jiǎn)化閘板制造工藝, 降低要求, 但長(zhǎng)期使用, 會(huì)出現(xiàn)T 形螺母磨壞閘板橡膠層情況, 露出鐵芯而導(dǎo)致生銹。AWWA C509、AWWA C515推薦此結(jié)構(gòu)。整體嵌入式結(jié)構(gòu)復(fù)雜, 螺母與閘板無(wú)調(diào)整間隙, 閘板制造工藝復(fù)雜, 同時(shí)對(duì)各零件的加工和裝配精度要求高, 但結(jié)構(gòu)可靠, 不會(huì)出現(xiàn)橡膠層磨損情況。CJ/T 216標(biāo)準(zhǔn)推薦采用此結(jié)構(gòu)。閘板與閥桿螺母連接形式(a) T形螺母結(jié)構(gòu) (b) 整體嵌入式結(jié)構(gòu)圖1 閘板與閥桿螺母連接形式

AWWAC509、AWWAC515推薦此結(jié)構(gòu)。整體嵌入式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，螺母與閘板無(wú)調(diào)整間隙，閘板制造工藝復(fù)雜，同時(shí)對(duì)各零件的加工和裝配精度要求高，但結(jié)構(gòu)可靠，不會(huì)出現(xiàn)橡膠層磨損情況。CJ/T216標(biāo)準(zhǔn)推薦采用此結(jié)構(gòu)。

(2)涂層

涂層要求在相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中均有重點(diǎn)提及，同時(shí)國(guó)內(nèi)外有涂層標(biāo)準(zhǔn)作細(xì)化要求，可供參考(表2)。(a)O形圈結(jié)構(gòu) (b)填料函結(jié)構(gòu)圖2 閥桿密封在歐盟各國(guó)，閥門(mén)靜電熱噴涂環(huán)氧樹(shù)脂粉末，多采用閥門(mén)和裝置粉末噴涂高質(zhì)量防腐保護(hù)協(xié)會(huì)(GSK)))The GSK Quality Association for the Heavy Duty Corrosion Protection of Powder Coated Valves and Fittings)的5閥門(mén)和裝置高質(zhì)量粉末噴涂防腐質(zhì)量和測(cè)試要求6標(biāo)準(zhǔn)，在我國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ216和CJ267中，也有相應(yīng)要求。

表2 涂層用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

3、Z41X密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1、閥桿密封
閥桿密封(圖2)采用3道O形圈結(jié)構(gòu)，第3道O形圈可降低壓蓋處的壓力，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)管道在有介質(zhì)壓力的情況下更換上面2道密封圈(AW WA C509 4.4.6.3.3條提出，帶壓更換閥桿密封和填料是很危險(xiǎn)的，因此不推薦這種做法)。與采用填料函結(jié)構(gòu)相比，O形圈密封結(jié)構(gòu)可以有效降低閥門(mén)的啟閉扭矩。在供水行業(yè)不推薦采用填料函結(jié)構(gòu)型式，特別是在直埋式閘閥中，不允許使用，因?yàn)樘盍虾Y(jié)構(gòu)需要用向外滲水潤(rùn)滑，閥桿密封不能使用含石棉等的材料。O形圈密封結(jié)構(gòu)對(duì)閥桿的加工精度和表面粗糙度精度要求比填料結(jié)構(gòu)高，否則會(huì)出現(xiàn)切割O形圈情形。閥桿的梯形螺紋宜采用擠壓成型，表面硬度高，摩擦系數(shù)小。對(duì)橡膠材質(zhì)、工藝和性能的要求是必須符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，否則橡膠老化會(huì)影響閥門(mén)壽命，推薦采用EPDM(三元乙丙橡膠)。閥桿限位設(shè)計(jì)成臺(tái)階式，須考慮便于第三道密封圈裝配，也可設(shè)計(jì)成組合式。

3.2、閘板密封
上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：截止閥,電動(dòng)截止閥閘板密封主要有截止式和楔式兩種(圖3)。截止式在DN250以上規(guī)格采用較多，其特點(diǎn)是側(cè)面橡膠不起密封作用，在關(guān)閉過(guò)程中閘板側(cè)面橡膠不與閥體內(nèi)壁擠壓變形，僅在zui終關(guān)閉時(shí)橡膠發(fā)生變形而密封。在關(guān)閉過(guò)程中力矩小。對(duì)閥門(mén)的制造要求高，特別是對(duì)閥體密封面的鑄造工藝要求高，要求較高的尺寸精度和光潔度。楔式在DN200以下規(guī)格采用較多，其特點(diǎn)是側(cè)面橡膠起密封作用，在關(guān)閉過(guò)程中閘板側(cè)面橡膠閥體內(nèi)壁擠壓變形，進(jìn)而形成密封面，啟閉過(guò)程中力矩要比同規(guī)格截止閥原理的閥門(mén)大。對(duì)閥體的鑄造要求相對(duì)降低。兩種結(jié)構(gòu)在使用中并無(wú)明顯區(qū)別。

Z41X的優(yōu)點(diǎn)
    1、流動(dòng)阻力小。中國(guó)進(jìn)口閘閥的閥體內(nèi)部介質(zhì)通道是直通的，介質(zhì)成直線(xiàn)流動(dòng)，流動(dòng)阻力小。
    2、閘閥的啟閉時(shí)較省力。因?yàn)闊o(wú)論是開(kāi)或閉，閘板運(yùn)動(dòng)方向均與介質(zhì)流動(dòng)方向相垂直。
    3、閘閥的高度大，啟閉時(shí)間長(zhǎng)。閘板的啟閉行程較大，降是通過(guò)螺桿進(jìn)行的。
    4、閘閥的關(guān)閉時(shí)間長(zhǎng)，不易產(chǎn)生水錘現(xiàn)象。
    5、閘閥的通道兩側(cè)是對(duì)稱(chēng)的，介質(zhì)可向兩側(cè)任意方向流動(dòng)，易于安裝，不受方向限制。
       中國(guó)閘閥將更廣泛用于水利、機(jī)械、造紙、冶金、石化、化工、城建等行業(yè)。
(a)截止式 (b)楔式圖3 閘板密封

4、Z41X主要零件材料及防護(hù)
閥體、閥蓋、閘板和骨架芯采用球墨鑄鐵，閥桿采用不銹鋼(一般可用馬氏體不銹鋼，要求較高時(shí)可采用奧氏體不銹鋼)，閥桿螺母采用強(qiáng)度高和耐磨性能好的銅合金，閘板和密封圈橡膠建議采用EPDM，也可采用NBR。直接與空氣或水接觸的標(biāo)準(zhǔn)件要求采用奧氏體不銹鋼，其余部位可用普通碳鋼。

閥門(mén)儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，對(duì)于需要特殊包裝以防護(hù)涂層的，建議采用聚氨酯泡沫作產(chǎn)品包裝防護(hù)和隔離。兩端裸露的法蘭孔應(yīng)設(shè)置端蓋，以防止污物進(jìn)入，同時(shí)防止陽(yáng)光或臭氧等加速橡膠密封件老化。

5、Z41X檢測(cè)
手動(dòng)閥小于等于DN500時(shí)，啟閉循環(huán)次數(shù)不少于500次，電動(dòng)閥不少于2500次。大于DN500時(shí)，啟閉循環(huán)次數(shù)酌減。閥門(mén)的操作性能和密封試驗(yàn)，都應(yīng)在規(guī)定的操作扭矩或操作力下進(jìn)行。除常規(guī)的強(qiáng)度、密封、操作功能、尺寸、材料、低壓試驗(yàn)等檢測(cè)項(xiàng)目外，還須檢測(cè)防護(hù)性的環(huán)氧涂層。當(dāng)閥門(mén)用于飲用水時(shí)，還須進(jìn)行衛(wèi)生評(píng)價(jià)或第三方認(rèn)證。

6、Z41X制造與使用
國(guó)內(nèi)軟密封閘閥制造企業(yè)可分三類(lèi)。*類(lèi)是傳統(tǒng)閘閥制造企業(yè)，以國(guó)內(nèi)銷(xiāo)售為主，兼顧國(guó)外市場(chǎng)，主要以幾個(gè)老品牌為主。第二類(lèi)是給國(guó)外貼牌代工的企業(yè)，產(chǎn)品以國(guó)外銷(xiāo)售為主，兼顧國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。第三類(lèi)是國(guó)外公司在中國(guó)設(shè)立的制造工廠(chǎng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)在國(guó)外，國(guó)內(nèi)以生產(chǎn)為主，產(chǎn)品納入其銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)。

供水企業(yè)作為閥門(mén)的主要用戶(hù)，在管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)與選型中已逐步采用軟密封閘閥。由于軟密封閘閥使用壽命長(zhǎng)，在此基礎(chǔ)上衍生出直埋式閘閥等產(chǎn)品，其連接方式也多樣化，除傳統(tǒng)的法蘭連接外，有溝槽式和承插式等，滿(mǎn)足不同使用需要。

7、Z41X認(rèn)證
軟密封閘閥產(chǎn)品有國(guó)內(nèi)認(rèn)證和認(rèn)證2種方式，外資品牌和出口產(chǎn)品一般需要認(rèn)證，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)暫無(wú)此需求。

7.1、國(guó)內(nèi)認(rèn)證
CJ/T216中規(guī)定，當(dāng)軟密封閘閥用于飲用水時(shí)，需符合GB/T172195生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)6規(guī)定，需要有衛(wèi)生部門(mén)的涉水產(chǎn)品衛(wèi)生行政許可。

7.2、認(rèn)證
在國(guó)外，軟密封閘閥普遍采用在通用的行業(yè)協(xié)會(huì)的第三方認(rèn)證方式。常見(jiàn)的認(rèn)證有WRAS(Water Research A dvisory Scheme)))水務(wù)法規(guī)咨詢(xún)計(jì)劃，英國(guó)WRc-NSF管理和頒發(fā)的英國(guó)飲用水安全方面的認(rèn)證)、WATER MARK(澳大利亞水管工程產(chǎn)品鑒證標(biāo)志，管道產(chǎn)品的認(rèn)證要求與管道和排水系統(tǒng)的"危險(xiǎn)"有關(guān)，劃分到兩種級(jí)別，高危險(xiǎn)產(chǎn)品的審核方案為(Water Mark level1)，低危險(xiǎn)產(chǎn)品的型式測(cè)試為(Water Mark level2)，軟密封閥門(mén)按level1審核))和DVGW(German Technical and scientific asso citation for Gas and Water)))德國(guó)水氣專(zhuān)業(yè)協(xié)會(huì)-科技協(xié)會(huì)，主管測(cè)試和認(rèn)證所有接到公用供水管路上產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)，測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)按DVGWW347(結(jié)合牢度)或W270(微生物))。

8、Z41X結(jié)語(yǔ)
軟密封閘閥的發(fā)展還有待規(guī)范。與外資品牌相比，國(guó)內(nèi)企業(yè)的設(shè)計(jì)和制造規(guī)范，檢測(cè)手段日趨完備，但兩者在設(shè)計(jì)、管理、檢測(cè)要求方面還有很大差距。所以選擇產(chǎn)品時(shí)技術(shù)協(xié)議要詳細(xì)，供貨須提供樣品、涂層檢測(cè)證明和第三方認(rèn)證證明等相關(guān)資料。國(guó)內(nèi)企業(yè)與外資企業(yè)需加強(qiáng)技術(shù)交流、技術(shù)合作，特別是交流，引進(jìn)發(fā)達(dá)國(guó)家的技術(shù)、管理，以保證產(chǎn)品的品質(zhì)與合理利潤(rùn)。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥