大口径清管阀结构设计

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采用引进技术球阀结构设计和顶装式结构设计
1. 上海申弘阀门有限公司根据产品口径压力不同，将清管阀设计分为两种：
1.1 对于口径大于等于DN500mm PN1.6及以上清管阀，公司采用引进技术球阀结构设计，确保阀门能承受清管作业时较大的动力冲击，避免采用其他结构设计在较大冲击动力作用下可能出现的阀杆变形、定位轴套密封因受单面挤压被破坏，定位部件的冲击变形等影响阀门正常工作的现象。
其余清管阀采用顶装式结构设计，不需将阀门从管道上拆下，阀内所有零件都可方便取出，实现阀门在线维修。阀门设计符合ANSI/ASME B16.34要求，有可靠的强度、刚度和抗弯抗扭能力。
球体定位及阀杆驱动球体结构如下图
 
1.2  球体通过定位板、定位销固定在阀门左右阀体，定位板与球上下轴间通过内外球球定位轴承定位，使球和定位板间转动自如。在阀杆与阀体阀杆轴孔间设置阀杆轴承，杜绝阀杆与阀体间金属摩擦而导致的破坏。
1.3 阀体和阀盖的连接：采用螺栓螺母连接，结合面的密封采用径向和平面双重密封。确保结合面无泄漏。
1.4  对于大口径清管阀，阀门在线工作关闭和进行清管作业时，球体受单面介质推力和加大的清管器到位时的冲击动力，如果采用传统的阀杆定位，则阀杆承受巨大的介质推力，这种推力对阀杆形成剪切和弯曲破坏，即使加大阀杆轴径，增加阀杆强度，也会在推力作用下产生疲劳变形，阀杆一旦弯曲，则会与轴孔产生金属与金属的摩擦，甚至形成咬合，致使阀门操作力矩增大甚至无法驱动。同时增大阀杆轴径，也就增加了阻力力臂，导致阀门力矩增大；
1.5 传统的阀杆定位在单向推力作用下形成轴面单向挤压，会导致两种负面影响：
A、阀杆轴面疲劳变形，影响阀杆密封；
B、阀杆密封承受单面挤压，作用导致阀杆密封失效，阀杆部位出现泄漏。
     上海申弘阀门有限公司，针对阀门工作时的受力特性，采用如图所示球体定位结构，将单向介质压力和清管器的冲击动力传递给阀体左右体，避免了上述结构的不足，改善了阀杆及阀杆密封的受力状况，使阀杆在纯扭矩状态下工作，提高了产品品质，更大程度满足客户需求。
1.6 清管球阀结构设计的特点如下：
 
大口径清管阀结构设计*的球体固定方式
采用整体煅造的球体，球体的转轴通过上下两个支座固定在阀体上这种*的球体固定方式有以下优点：

 球体载荷作用在两个较大的自润滑轴承表面，确保他们在低压力下工作，减小磨损。
 支座更靠近阀门中心线，球体转轴几乎不承受弯曲载荷。
 球体载荷直接作用在阀体上，它与管道外径接近，使作用在阀体上的弯曲载荷小。
 阀杆设计成可以拆卸，球体轴向载荷传递到阀体而不影响阀杆。
 阀杆实现了纯扭矩操作。
 
大口径清管阀结构设计操作扭矩传递系统
阀杆与球体以两种方式匹配来传递扭矩
 扁槽和扁方：阀杆头部扁方置于球体扁槽内。
 拨叉组件：阀杆头部扁方（1）通过两个拨叉（2）与球体轴孔（3）连接，载荷由阀杆头部传递到拨叉内表面，再经更大的圆柱接触面传递到球体，从而减小了应力集中。阀杆与球体之间的连接间隙保证了球体的轴向自由度，这样有以下优点：
A、 阀杆不受径向或弯曲载荷，只传递操作阀门的扭矩，实现了纯扭矩操作。
B、 阀杆对中性好，改善了密封效果，密封件磨损小，大大延长了使用寿命，同时使阀门操作轻便灵活。

大口径清管阀结构设计阀杆双重密封（选配）
阀杆密封可用两个带档圈的O型圈实现双重密封，外层密封圈可以实现带压更换。
阀杆紧急密封：必要时，可通过注脂阀注入密封脂用于阀杆紧急密封。
阀座结构
阀门密封通过两个可以浮动的阀座支承圈实现。每个支撑圈是锻件，可轴向浮动并截断流体，包括球侧密封或体侧密封。它们通过弹簧预紧以实现低压密封，由活塞效应实现高压密封。对体侧密封的特殊设计，可以实现以下两种不同形式的球体密封：
 双密封（标准设计）。采用双密封结构，不管通过阀门的流体方向如何（与流体进入管线的方向无关），上游和下游两个支撑圈可同时推向球体，实现球侧密封，这种密封设计对流体有双重阻挡作用，即使上游密封失效，下游密封也能保证球侧密封，这样能确保阀门运行的性。为了防止中腔超压，阀体上应安装泄压阀。
 单密封（自动泄压）。采用单密封结构时，只有上游密封起作用。中腔介质的超压会克服弹簧的预紧作用，使阀座远离球体，从而自动泄压到下游管道内。

大口径清管阀结构设计阀座复合密封
弹性阀座确保双重球体密封：初级金属密封，次级软密封，达到气密。阀座是截面带圆角的三角形的圆环，用压环把它固定在阀座槽内，这种特殊的设计防止了阀座在阀座槽中的扭转，避免了在球体转动时阀座被挤出阀座槽中。当阀座支承圈压向球体时，支承圈和球体保持金属密封，由弹性材料制成的阀座实现软密封。金属接触避免了阀座被介质中的固体杂质损伤。由于阀座的高弹性，即使球体表面有一定损伤也能密封。
阀座紧急密封（选配）
    当阀座密封有所损伤，影响阀门密封时，可通过注入密封脂用于紧急密封。这由支承圈和阀体上的注脂孔和槽组成，通过它们即可注脂。对焊接球阀，紧急密封为标准设计：对分体式球阀，按要求执行。

大口径清管阀结构设计排放特点：
 单截断：阀门中腔的介质只有在关位置时才能排放。 阀门中腔的介质在开和关位置时均可排出。为了防止中腔介质超压，阀门应按要求配备泄压设备（自动泄压阀座或泄压阀）
操作轻便
　    球体被支撑在阀体与阀盖之间，并衬以具有良好自润滑性能和减磨性能的PTFE滑动轴承。球体与阀座的作用力得到的控制。阀杆不受球体推力作用，阀杆扭转自如，阀门操作灵便。
快开盲板
阀体中部设置有取放清管器的水平通道，通道端部设置有启闭密封机构——快卸装置，快卸装置主要由快卸阀盖、快卸体、卡环组成。操作时间不足60秒。
快开门密封采用自紧式密封，在快开门上装有进口氟橡胶唇形密封圈，快开门关闭后与密封面产生足够比压，随着压力升高，密封效果越好。
卡环式快卸装置, 只需将快卸阀盖推入快卸体,搬动小手柄，卡环胀开，进入快卸体的卡槽内，装入挡块，拧紧挡块螺丝，同时，排气泄压阀关闭；若需打开快卸阀盖须拧开挡块螺丝，与之相连的排气泄压阀打开，清管阀泄压，取下挡块卡环收缩脱出快卸体的开槽，即可打开快卸阀盖取放清管器。快卸阀盖防火的自紧式密封结构，密封可靠。
挡块和挡块螺丝同时还是一个安全机构，如果不拧开挡块螺丝就不能打开挡块，则打不开快卸阀盖；拧开挡块螺丝则与之相连的排气泄压阀打开，腔体泄压，才能打开挡块，快卸阀盖就能安全打开。
快卸阀盖与快卸体之间依靠“一对门式”连杆相互连接，可有效地防止意外情况下快卸阀盖飞出伤人。
大口径清管阀结构设计零泄漏
99%的压力试验并保证任何密封部位无可见泄漏。
耐火安全设计
当弹性阀座插件被烧损后，球体和阀座间形成金属对金属的密封；阀体与阀盖间以及阀杆部位都设置耐高温的石墨垫片，保证高温密封可靠性。耐火试验符合API 6FA和API 607标准要求
防静电设计
导静电弹簧保证球体与阀体、阀杆与阀体间的良好导通，安全地导出磨擦产生的静电。连锁安全设计放空阀与快开盲板锁定销联锁，在放空阀没打开泄压之前不可能打开快开盲板，保证了操作的安全性。
清洗设计
阀体上可安装一注水阀，当输送有毒介质时通过带有一个喷头的注水阀冲洗阀门体腔，并通过排污阀排放到污水罐。
排污放空安全设计
     在阀体中腔底部设计排污阀，排污阀口径取阀门公称通径的1/10，保证中腔压力介质排放，同时虑阀门在低温地区可能出现气体含水介质排污阀冰堵现象，设计了快开门连锁放空阀，确保阀门中介质压力的释放，保证操作阀门人员的安全。
2、大口径清管阀结构设计上海申弘阀门有限公司清管阀比较优势
2.1 技术来源
上海申弘阀门有限公司是中国球阀生产专业厂家，拥有阀门所涉及的关于材料、化学腐蚀、产品功能及外观设计、加工制造及工艺、质量控制、售后服务、技术谈判等各方面的专家和工作经验丰富的工程师，对于阀门从设计到实际工况的运行具有丰富的经验和独到的技术。各种智慧和经验的综合，形成了实力雄厚的技术团队。在完善的球阀设计基础上，对于清管阀从设计到使用的各个方面的细致了解，分析研究，严格按ISO9001和API 6D质量管理体系要求，开发公司清管阀，形成了*完善的清管阀技术体系。
2.2 种过流方式
PA型  PA型是清扫管道用的标准型清管阀。它的球孔面积比管子通流面积约大25%，以保证清管作业过程中输送介质持续流动。PB型  PB型是一种带旁通的清管阀，在球体上垂直于球孔方向开设两个椭圆形通道，其通流面积约为管子的25% 。这种结构保证即便在发射或接收清管器时清管阀也不会发生断流。PB型清管阀不能当作截断阀使用。PC型  PC型主要是隔离和序输送介质用清管阀。它的球孔面积比管子通流面积约大3%；并且在接收清管阀的球孔内有一个附加密封，保证隔离清管器到达接收清管阀时形成密封，获得理想的隔离效果。
2.3 定位方式和阀杆工作受力条件
上海申弘阀门有限公司清管阀采用引进美国新比隆（GE）设计理念，将单向介质压力和清管器的冲击动力传递给阀体左右体，使球和定位板间转动自如。杜绝阀杆与阀体间金属摩擦而导致的破坏。使阀杆在纯扭矩状态下工作，提高了产品品质，更大程度满足客户需求国内其他公司清管阀采用传统的阀杆定位，阀门在线工作关闭和进行清管作业时，球体受单面介质推力和加大的清管器到位时的冲击动力，这种推力和动力冲击对阀杆形成剪切和弯曲破坏，即使加大阀杆轴径，增加阀杆强度，也会在推力作用下产生疲劳变形，阀杆一旦弯曲，则会与轴孔产生金属与金属的摩擦，甚至形成咬合，致使阀门操作力矩增大甚至无法驱动。同时增大阀杆轴径，也就增加了阻力力臂，导致阀门力矩增大；
大口径清管阀结构设计传统的阀杆定位在单向推力作用下形成轴面单向挤压，会导致两种负面影响：
A、阀杆轴面疲劳变形，影响阀杆密封；
B、阀杆密封承受单面挤压，作用导致阀杆密封失效，阀杆部位出现泄漏。
2.4 投标产品设计、制造及工艺配管相关资料
2.5 产品主要零件材料及加工方式
2.6 产品主要零件加工方式