PE燃气球阀演示文稿

《PE燃气球阀演示文稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PE燃气球阀演示文稿（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、燃气用聚乙烯（PE)球阀 质量要求与分析,北京京燃凌云燃气设备有限公司,一、PE球阀简介,美国思凡络斯措姆公司于70 年代首先研制生产了PE球阀，并大量应用于PE燃气输配系统。,燃气输配用聚乙烯（PE）球阀,根据材料等级，PE球阀可分为 PE80球阀和PE100球阀； 从功能分，聚乙烯球阀可分为 标准球阀、单放散球阀、双放散 球阀。(见下图),1、PE 球阀类别,标准球阀,传统双(单)放散球阀,改进双(单)放散球阀,铜质结构放散阀,（扳手尺寸与宝力泰克、大连精工同）,铜质结构放散阀 功能： 1、安装压力表测压 2、通过波纹接头连接U 行管测微压 3、螺纹连接钢管放散 4、通过波纹接头连接软 管

2、放散 5、通过接地引线实现静 电接地（凌云专利）,按口径分: dn32、dn40、dn50、dn63、dn90、dn110、dn160、dn200、dn250、dn315 按结构分，浮动球和固定球(见下图),浮动式,固定式,工作状态下球对阀座的压力F= 如 dn250 p=0.4Mpa F=1314kg； dn315 p=0.4Mpa F=2087kg,2. 球阀结构尺寸,材料: PE100/PE80 标准: ISO 10933、 EN 1555-4、 GB 15558.3 标准尺寸比: SDR11,公 制 标 准 型 PE 球 阀,材料: PE100/PE80 标准: ISO 10933 E

3、N 1555-4 GB 15558.3 标准尺寸比: SDR11,双 放 散 型 PE 球 阀,材料: PE4710/PE3408 标准: ASME B16.40 标准尺寸比: SDR11,英 制 标 准 型 PE 球 阀,操 作 杆 加 长 型 PE 球 阀,防静电双放散型PE球阀,3. PE 球阀结构,球阀剖面,4. PE球阀的优势与劣势,4.1 PE球阀的优势：终生免维护 与管材焊接连接无泄漏点。 不腐蚀，无需防腐。 可直埋，质量轻，施工方便。 抗震，抗沉降。 长寿命，经济性好。,4.2 PE球阀的劣势：不易维修 与金属相比，机械强度低； 压力受限； 对温度敏感。 注：这也是聚乙烯塑料材

4、料的普遍劣势。,PE燃气管道的高安全度要求，使管道系统中的重要部件球阀成为厂家与用户的共同生命。,PE球阀的生产工艺流程如下: PE注塑件毛坯的注塑生产 机加工半成品 球阀零件的装配焊接 PE球阀的检验 包装入库,5. PE球阀的生产,6、PE球阀的国内外标准,国际标准： ISO 10933-1997 燃气输配用聚乙烯（PE）球阀 欧洲标准: EN 1555-4:2002 燃气输送用塑料管道系统 聚乙烯 第4部分 球阀 美国标准: ANSI 16.40-2008 用于燃气输配系统的手动操作热塑性塑料阀 韩国标准: KS M 3529-1999（2001 ）手动式热塑性塑料球阀 国家标准：GB

5、15558-3 -2008燃气用埋地聚乙烯（PE）管道输配系统 第3部分：球阀,二、PE球阀的材料要求,聚乙烯混配料的要求详见GB 15558.1-2003,1. 密度 2. 熔体质量流动速率 3. 氧化诱导期（热稳定性） 4. 挥发份含量 5. 水分含量 6. 碳黑含量（用于黑色混配料） 7. 颜料分散（用于非黑色混配料） 8. 耐气体组分 9 . 耐快速裂纹扩展 10. 耐慢速裂纹增长,三、PE球阀的一般性能,1、阀体要求,材料要符合GB15558.1的燃气专用混配料（PE 80,PE 100）；不允许使用回用料。 黑、黄两种颜色。 任一点壁厚不低于对应SDR11管材壁厚。 为了防止应力集

6、中，阀体壁厚的改变应逐渐改变。,2、阀球要求,必要的强度与硬度。 耐磨。 与密封件间摩擦力要小。 与阀体的线膨胀系数接近。 易加工。 常用材料有:浇铸尼龙、聚丙烯、乙缩醛等。,3、密封件,硬度5088共5级，选择 与介质压力相匹配，并要稳定； 压缩永久变形： 室温，70小时： 10%； 70，22小时： 20%。越小越好； 压缩应力松弛： 室温，7天： 15%； 室温， 90天：22%。 越小越好； 长寿命，抗老化，与PE等寿命； 耐气体组份,符合HG/T3092 （BS EN682）的要求,4、操作帽（扳手帽）,有足够的强度 在地面能识别开关状态 在地面能方便的操作 顺时针关，逆时针开。1/

7、4圆周 旋转。 操作帽应与阀杆连成一体，除非借用专门设备，应无法拆卸。,5、润滑剂,对球阀部件无负面影响 耐燃气组份 能长期维持应有功能 优良的黏温性能和低温性能 一般润滑脂均能起到密封作用，但球阀的气密缺陷不允许用润滑脂弥补。,四、PE球阀的质量要求,标准对PE球阀的 具体质量要求：,几何性能 物理性能 力学性能,1.1 外观,出厂100检验 颜色 内外表面清洁 无缩孔（坑） 无划痕 标志 无其他影响使用的缺陷,1、几何性能,1.2、几何尺寸,材质与球阀壁厚的关系。 管材为PE80，球阀为PE100时，阀壁厚0.8管壁厚。 管材为PE100，球阀为PE80时，阀壁厚1/0.8管壁厚。 球阀两

8、端可为插口也可为承口，但尺寸必须符合GB15558.2-2005（管件）标准要求。 操作帽尺寸（强度）5050 40； 757560与钥匙配合良好。,出厂100检验,2、物理性能（焊接性能）,出厂检验（抽检）,2.1 氧化诱导时间 要求：200 20分钟,要求：（190， 5kg）条件下， 0.2 MFR1.4， 且阀体与原料测 量值相差不超 过20%。,2.2 熔体质量流动速率（MFR）,1、静液压强度 2、密封性能试验 3、压力降 4、操作扭矩 5、止动强度 6、对操作装置施加弯矩期间及解除后的密封性能 7、承受弯矩条件下，温度循环后的密封性能 及易操作性（d n63mm） 8、拉伸载荷后

9、的密封性能及易操作 9、 冲击后的易操作性 10、持续内部静液压后的密封性能及易操作性 11、耐简支梁弯曲密封性能（d n63mm） 12、耐温度循环（d n63mm）,3 力学性能（共12项）,3.1静液压试验强度测试,本项检测项目是验证阀体材料的力学性能与1万小时的试验结果相一致。,出厂检验（抽检）： 静液压强度测试 （80 165小时） 定型及型式检验 ： 静液压强度测试 （ 20 100小时） 静液压强度测试： （80 1000小时）, PE80 =4.5MPa PE100 =5.4MPa, PE80 =10MPa PE100 =12.4MPa, PE80 =4.0MPa PE100

10、=5.0MPa,试验压力的计算：,P=,2,SDR-1,=,3.2 球阀整体密封性能试验,这是对球阀的最基本 要求 出厂100%检验： 23 0.6MPa 30秒 定型及型式检验： 23 2.5kpa 24小时 两个阀座及阀杆共三个 方向，以空气或氮气 检验。,U型管微压测试（可根据客户要求选做）,国家标准： 23 250mm水柱， 24小时,出厂检验（抽检）,检测球阀整体密封性能。这是检测球阀在正常通气或关闭时的密封性，以及在停气检修时管道内低压余气时的密封性。虽然低压密封性检测不是出厂检验项目，但某些球阀曾发生过低压内漏的问题。因此在球阀的密封性检验中，应该十分重视对低压情况密封性的检验。

11、,3.3 操作扭矩试验,完成球阀功能的最基 本要求。以空气为介质，考核球阀单侧承受工作压力时的最大操作扭矩。通过该项检测，保证 PE 球阀的易操作性。密封与扭矩是一对矛盾体，既要保证密封好，而又不至于使扭矩过大，增加开启的困难。,出厂100%检验： 23条件下。 定型及型式检验： -20 ，23， 40条件下。 在0.4MPa的试验压力下 dn63 最大操作扭矩35Nm 63dn125最大操作扭矩70Nm 125dn225最大操作扭矩150Nm 225dn315最大操作扭矩300Nm,3.4 止动强度限位阻力试验,是对球阀开、关限位机构的强度要求 定型与型式检验项目 做法：分别在-20和40，

12、连续24小时单侧承受工作压力条件下，对限位机构施加倍的最大操作扭矩15秒，不破坏。,3.5 对操作装置施加弯矩期间及解除后的密封性能,这是模拟实际应 用中的球阀受到地 面活荷载（堆积物 等）车荷载等额外 作用时，对球阀工 作可靠性的检验。 定型及型式检验,操作步骤,制备两侧具有加压、卸压口及压力测量接口的试件 在23的温度下阀半开，加压至2.5kpa，按图所示施加55Nm的弯矩1小时，无泄漏 卸掉弯矩并维持内压1小时，无泄漏 阀关闭，单侧卸压，1小时，无泄漏 另一侧按2.5kpa检验1小时，无泄漏 试验压力调整为0.6MPa，重复以上步骤。,3.6 承受弯矩条件下，温度循环后的密封性能及易操作

13、性（dn63mm）,这是模拟较小球阀 （ dn63）, 埋 深较浅，温度变化 影响明显，且弹性 敷设较多横向位移 较常出现的情况， 检验球阀在温度外 力双重作用下的长 期性能。 定型检验项目,承受弯矩：球阀连同两侧连接管材按R=25dn弯曲 温度循环：-20+40，如图11 单温循环：按1/min变化， h=60min 双温循环：-20，40两个恒温箱， h30min 美国标准要求： 阀门应冷却到205（293）下并放置最少18h，检测扭矩和密封性能； 然后阀门应放置在1405（603）温度下并放置最少18h，检测扭矩和密封性能。,40 ,20 ,时间,温度,一个循环,50个循环,h,h,10

14、h,10h,图11 温度循环示意图,操作步骤,制备两个足够长的试样 按阀杆与弯曲平面一致与垂直，分别弯曲或R=25dn，并固定 完成50个温度循环 保持弯曲状态，在 -20， 40分别稳定10小时后做（2.5kpa，24小时）和（0.6MPa，30秒）密封性试验 注：此试验最少需要1100小时（46天）,弯曲试验的试验安排示意,3.7 拉伸载荷后的密封性能及耐操作性,这是模拟在地震或断裂带发生明显沉降时球阀的工况，要求在PE受被拉伸屈服的条件下球阀性能仍然完好。,定型检验项目,制备管端密封，能做压力试验的试件。 在23球阀开启状态加压至2.5kpa。 施加拉力F，使管材应力达12MPa，稳定1

15、小时,不泄漏。 增加拉力，按25mm/min拉伸，至管材屈服，停止拉伸。 按(2.5kpa，24小时)及(0.6mpa，30秒)检密封性及23检操作扭矩。 注：F=e(D-e) P 如：SDR11, Dn63的阀，测得D=63.37mm,e=6.34mm,F=13560.76N,操作步骤,3.8 冲击后的耐操作性,模拟球阀受到意外碰 撞抛摔时，耐损坏的 要求。球阀本体在承 受一定的冲击后，进 行扭矩测试及密封性 测试，以保证球阀在 运行状况及非正常情 况下的耐受能力。 定型检验项目,做法： 球阀在-20状态调整2小时。 球阀底部垫实、固定，以3kg重钢球自1m高自由下落冲击操作帽，无裂纹，损坏。 在-20状态下检操作扭矩及止动强度。 在40条件下，重复上述操作。,3.9 持续内部静液压后的密封性及操作性,这是球阀长期寿命可靠性的检验。 定型检验项目 做法： 按静液压试验要求制备偶数试件 试验介质:水，温度20，球阀状态:半数开，半数关。 试验压力：PE80，1.6MPa;PE100，2.0MPa。 1000小时不泄漏，不破坏。 卸压，按“冲击后的耐操作性”检验。 按“密封性”（气密性）检验。,3.10 耐简支梁弯曲密封性能（dn63）,这是模拟较大球阀在使用中可能出现的管基沉降，轻微滑移，弹性敷设等情况，球阀可靠性的检验。 定型检验项目 试验温度2