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管线球阀的技术现状及发展方向1 概述用管线输送液体或者气体在近年来获得了迅速的进展。
长输管线（长距离输送管道）上使用的阀门被称之管线阀门。
管线阀门（球阀、闸阀、止回阀与旋塞阀等）是一种满足管道运输的特殊要求并具备特殊功能的专用阀门。
关于管线球阀其技术标准是美国石油协会颁发的 API6D 与国际标准 ISO 14313-1999。
这种球阀全通径、低流阻，作为长输管线用阀已得到快速的进展。
2 技术性能长输管线的实际工况环境恶劣，其安装从北极圈到赤道，从高山到海底，从高原到沙漠，其间穿过地震带、沼泽地、冻土层、江河、湖泊与山坡，有的架设，有的直埋地下，在野外操作，维修困难，要求 30 年使用寿命。
长输管线通常输送的介质为原油与天然气，虽经处理但介质含有硫化物、杂质及异物，且要求零级密封。
因此，对管线球阀提出了严格的技术要求。
（1）强度与韧性阀门除了承受内部介质压力之外，尚需承受由于环境温度变化而引起的轴向拉力与压力。
考虑滑坡，地面沉降，洪水而引起的外部载荷，在寒带及冰冻地区尚需考虑材料低温冲击韧性，防止低温脆性断裂。
关于全焊接阀体球阀，焊缝及热影响区，需要按照断裂力学理论，考虑其断裂韧性。
（2）零级密封阀门要求零级密封，以确保对下游端管线的有效截断。
考虑介质中金属颗粒对零级密封的影响，金属对金属密封作为初级密封，PTFE/橡胶对金属作为次级密封，与一旦密封失效时应采取紧急密封措施。
（3）失火安全与防静电管线球阀设计需考虑失火安全。
一旦失火，阀门的外漏与内漏不能超过API607 规定的泄漏标准。
球体被非金属材料夹持，可能产生静电，务必与阀体导通，在 24V DC 下，电阻值< 10Ω。
（4）DBB 功能（Double Brock & Bleed）在阀腔排泄时，上游端阀座与下游端阀座应同时自动切断，以确保排放时的安全。
（5）防止阀腔压力的夹持不管阀门处于开启或者关闭位置，均应防止介质在阀腔中被夹持。
热力全焊接球阀技术要求最终版1.设计要求：1.1结构紧凑：热力全焊接球阀应采用紧凑的结构设计，以便于安装和维修。
1.2阀体焊接：阀体和阀盖应采用全焊接结构，焊缝应符合相关标准要求，确保焊接牢固且密封可靠。
1.3材料选择：阀体和阀盖应选用高强度和高耐热的材料，如不锈钢、合金钢等。
1.4阀芯设计：阀芯应采用球体结构，球面与密封面配合应精密加工，以确保密封性能。
1.5密封结构：热力全焊接球阀应采用可靠的密封结构，如弹性密封、金属密封等，以防止泄漏。
2.制造要求：2.1材料控制：应对所采用的材料进行严格的质量控制，确保其性能和化学成分符合相应标准要求。
2.2加工工艺：阀体和阀盖的加工应采用先进的数控机床和加工工艺，以保证尺寸精度和表面光洁度。
2.3焊接工艺：焊接操作人员应具备相应的培训和合格证书，焊接应符合相关标准和规范要求。
2.4检测要求：对焊接接头进行必要的无损检测，如超声波、射线等，以确保焊缝质量。
2.5组装工艺：组装过程中应严格按照技术文件要求进行，确保各部件的配合精度和装配质量。
3.性能要求：3.1密封性能：热力全焊接球阀的密封性能应符合相关标准要求，如零泄漏、零外漏等。
3.2使用寿命：热力全焊接球阀的使用寿命应符合设定要求，可靠性高，能够长期在高温、高压环境下稳定运行。
3.3耐温性能：热力全焊接球阀应具备良好的耐高温性能，能够在高温环境下长期稳定工作。
3.4耐压性能：热力全焊接球阀应具备一定的耐压能力，能够承受系统内的压力冲击和振动，保持良好的使用状态。
4.其他要求：4.1标准符合性：热力全焊接球阀的设计、制造和试验应符合相关标准和规范要求，如国家标准、行业标准等。
4.2安全可靠性：热力全焊接球阀应具备良好的安全防护装置，如防爆装置、紧急切断装置等，以确保人员和设备的安全。
4.3维护便捷性：热力全焊接球阀的维护、检修应方便快捷，可拆卸部件应设计合理，便于拆卸和更换。
综上所述，热力全焊接球阀在技术要求方面需要考虑设计、制造和性能等多个方面，以确保其可靠性、安全性和耐用性。
海底管线焊接设备中的信号处理与数据分析技术研究随着海底石油和天然气资源的逐渐开发，海底管线的建设和维护变得越来越重要。
海底管线的焊接是其建设和维护过程中的关键环节，而焊接设备中的信号处理与数据分析技术则是实现高质量焊接的重要手段。
本文将对海底管线焊接设备中的信号处理与数据分析技术进行研究和探讨。
海底管线焊接设备中的信号处理技术主要用于实时监测焊接过程中的信号变化，并对信号进行预处理和分析，从而确保焊接质量的稳定性。
其中一个重要的技术是像声发射检测（Acoustic Emission Testing, AET）技术。
AET技术利用传感器采集焊接过程中产生的声波信号，通过对信号的分析和处理，可以实时监测焊接过程中的裂纹、漏气等缺陷，及时采取措施进行修复。
另外，关键词高频振动信号处理技术也是焊接设备中的重要手段。
高频振动信号处理技术可以检测焊接过程中的加热均匀性，从而保证焊缝的质量。
海底管线焊接设备中的数据分析技术则主要用于对焊接过程中的数据进行收集、整理和分析。
数据分析技术可以帮助工程师们充分了解焊接过程中各个参数之间的关系，并据此优化焊接参数，提高焊接质量。
其中一个重要的数据分析技术是数据挖掘技术。
数据挖掘技术可以从大量的焊接数据中发现隐藏在数据背后的规律和模式，帮助工程师们制定更加科学的焊接参数和策略。
另外，机器学习技术也是数据分析的重要手段。
借助机器学习技术，工程师们可以建立模型和算法，通过对已有数据的学习和分析，实现对未来焊接过程的预测和优化。
为了进一步提高海底管线焊接设备中的信号处理与数据分析技术，需进行相关研究。
一方面，可以对信号处理算法进行优化和改进，以提高对焊接过程中的信号变化的检测和判断能力。
例如，可以采用多传感器融合技术，从不同角度和维度获取信号，并利用数据融合算法提高信号处理的准确性和稳定性。
另一方面，可以针对焊接过程中的数据进行更深入的分析。
例如，可以利用数据挖掘技术对大量的历史焊接数据进行分析，挖掘出有价值的规律和模式，以指导今后的焊接过程。
管线球阀的技术现状及发展方向精编Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986管线球阀的技术现状及发展方向摘要：论述了管线球阀的设计、制造、试验、标准和使用的状况，介绍了数字仿真技术在设计制造中的应用以及发展前景。
1 概述用管线输送液体或气体在近年来获得了迅速的发展。
长输管线（长距离输送管道）上使用的阀门被称为管线阀门。
管线阀门（球阀、闸阀、止回阀和旋塞阀等）是一种满足管道运输的特殊要求并具备特殊功能的专用阀门。
对于管线球阀其技术标准是美国石油协会颁发的 API6D 和国际标准ISO 14313-1999。
这种球阀全通径、低流阻，作为长输管线用阀已得到快速的发展。
2 技术性能长输管线的实际工况环境恶劣，其安装从北极圈到赤道，从高山到海底，从高原到沙漠，其间穿过地震带、沼泽地、冻土层、江河、湖泊和山坡，有的架设，有的直埋地下，在野外操作，维修困难，要求 30 年使用寿命。
长输管线一般输送的介质为原油和天然气，虽经处理但介质含有硫化物、杂质及异物，且要求零级密封。
因此，对管线球阀提出了严格的技术要求。
（1）强度和韧性阀门除了承受内部介质压力之外，尚需承受由于环境温度变化而引起的轴向拉力和压力。
考虑滑坡，地面沉降，洪水而引起的外部载荷，在寒带及冰冻地区尚需考虑材料低温冲击韧性，防止低温脆性断裂。
对于全焊接阀体球阀，焊缝及热影响区，需要按照断裂力学理论，考虑其断裂韧性。
（2）零级密封阀门要求零级密封，以确保对下游端管线的有效截断。
考虑介质中金属颗粒对零级密封的影响，金属对金属密封作为初级密封，PTFE/橡胶对金属作为次级密封，以及一旦密封失效时应采取紧急密封措施。
（3）失火安全和防静电管线球阀设计需考虑失火安全。
一旦失火，阀门的外漏和内漏不能超过 API607 规定的泄漏标准。
球体被非金属材料夹持，可能产生静电，必须与阀体导通，在 24V DC 下，电阻值< 10Ω。
目录一、全焊接球阀选取与焊接工艺选取 (1)1、全焊接球阀的特性 (1)2、全焊接式结构 (1)3、阀体与焊接材料分析 (1)4、焊接过程及分析 (5)5、全焊接球阀的焊接参数选择 (6)二、滚轮架的选取 (7)1、滚轮架的定义 (7)2、方案的选择及确定 (8)3、滚轮驱动方案 (9)4、滚轮的设计 (11)5、轴的设计 (12)6、轴承的选择 (12)7、丝杆的设计 (13)三、计算与校核 (15)1、驱动圆周力与支反力的分析及中心角的确定 (15)2、滚轮支反力计算 (17)3、电动机的选取 (20)4、轴的校核 (21)5、键的校核 (22)6、轴承的寿命计算 (22)7、轴承的强度计算 (24)四、结语 (24)一、全焊接球阀的选取与焊接工艺的选取1、全焊接球阀的特性：1、整体式焊接球阀，不会有外部泄漏等现象。
2、由于阀座是由碳化特氟隆密封环及咖弹簧构成的，所以对压力和温度的变化适应能力强，在标注压力和温度范围内不会产生任何泄滑。
3、球体的加工过程有先进的计算机检测仪跟踪检测，所以球体的加工精度高。
4、由于阀体材料跟管道材质一样，不会出现应力不均，也不会由于地震及车辆经过地面时而产生变形，管道耐老化。
5、密封环本体采用含量25%Carbon(碳素)的CPTFE材质，保障完全无泄漏(0%)。
6、直埋式焊接球阀可以直接埋于地下，不用建高大型阀门井，只需在地面上设置小型浅井，大大节省施工费用及工程时间。
7、可根据管道的施工及设计要求，调整阀体的长短和阀杆的高度。
8、球体的加工精度非常精密，操作轻便，无不良干涉。
9、采用高级的原材料，能保PN25以上的压力。
10、与同类行业的同种规格产品相比，阀体小，而且外型美观。
11、在保证阀门正常操作、使用情况下，质保20年。
2、全焊接式结构球阀阀体由6部分锻造的壳休装配后焊接而成，结构紧凑、整个球阀挥然一体．目前日内生产使用的大口径球阀多为分体三片式构造，各部分之间采用螺栓连接。
球阀的设计与计算一、球阀的设计 1.1 设计输入即设计任务书。
应明确阀门的具体参数（公称通径、公称压力、温度、介质、驱动方式等），使用的条件和要求（如室内或室外安装、启闭频率等）及相关执行的标准（产品的设计与制造、结构长度、连接型式、产品的检验与试验等） 1.2 确定阀门的主体材料和密封圈材料 1.3 确定阀门承压件的制造工艺方法 1.4 确定阀门的总体结构型式1. 对阀门结构的确定:一般如果压力不高,DN ≤150时,可优先采用浮动式结构,其优点是:结构简单如果浮动球式结构满足不了需要时,应采用固定式结构或其它结构型式(如半球、撑开式…) 2. 对密封的材料的确定由于球阀的使用受温度的影响很大,因此,密封的材料的选定很关键：① 对使用温度≤300℃时,密封面材料可选择塑料类材料(如聚四氟乙烯、增强聚四氟乙烯、尼龙、对位聚苯)② 当使用温度超过300℃.或者介质代颗粒状时,密封面材料应选金属密封。
3．对球阀使用要求的确定主要确定,球阀是否具有防火.防静电要求 4．对阀体型式确定由于球阀公称通径适用的范围很广,其阀体型式也较为多样,一般分为以下三种： ① 整体式阀体一般用于DN ≤50的小通径阀门,此时,其材料多用棒材或厚壁管材直接加工击来,而对口径较大时,多采用二体式、三体式或全焊接结构② 二体式结构由左右不对称的二个阀体组成，多采用铸造工艺方法③ 三体式结构由主阀体和左右对称的二个阀体组成,可采用铸造或锻造工艺方法 5．阀门通道数量(直通、三通、四通…) 6．选择弹性元件的形式1.5 确定阀门的结构长度和连接尺寸 1.6 确定球体通道直径d球体通道直径应根据阀门在管道系统中的用途和性质决定，并要符合相关的设计标准或用户要求。
球体通道直径分为不缩径和缩径二种：不缩径：d 等于相关标准规定的阀体通道直径缩径：一般d=0.78相关标准规定的阀体通道直径，此时，其过渡段最好设计为锥角过渡，以确保流阻不会增大。
焊接球阀标准1.材料标准焊接球阀的制造应符合以下材料标准：阀体应采用符合ASTM Alo5、A216或A269标准的碳钢、不锈钢或合金钢。
阀座应采用符合ASTM6150的聚合物材料或符合ASTM681的金属材料。
球体应采用符合ASTMA182的F304、F316或F321不锈钢。
螺栓和螺母应采用符合ASTMA193的合金钢或不锈钢。
2.尺寸标准焊接球阀的尺寸应符合以下标准：阀体连接尺寸应符合ANSl B16.10,ISO5211或MSS-SP-61标准。
管道接口尺寸应符合ANSl B16.25、ISO5211或MSS-SP-61标准。
球体直径应符合ANSlB16.34、ISO5210或MSS-SP-61标准。
3.性能标准焊接球阀的性能应符合以下标准：密封性能应符合APl608、API6FA或MSS-SP-75标准。
阀门操作性能应符合APl609、API6FA或MSS-SP-75标准。
阀门流体阻力应符合APl609、API6FA或MSS-SP-75标准。
阀门压力等级应符合APl608、API6FA或MSS-SP-75标准。
4.试验方法标准焊接球阀的试验方法应符合以下标准：材料试验应符合ASTMA370、ASTMA480或MSS-SP-28标准。
压力试验应符合APl608、API6FA或MSS-SP-75标准。
密封试验应符合APl608、API6FA或MSS-SP-75标准。
操作性能试验应符合APl609、API6FA或MSS-SP-75标准。
5.质量标准焊接球阀的质量应符合以下标准：产品应符合APl608、API6FA或MSS-SP-75标准的质量要求。
产品应经过严格的质量控制，包括材料检验、加工过程监控和最终检验等环节。
产品应具有质量合格证明书和检验报告等文件。
6.操作规范标准操作规范标准包括以下内容：在操作焊接球阀前，需要检查阀门外观是否完好，是否有破损或者泄露现象。
同时，需要检查阀门内部是否有杂质或者异物，如果有需要清洁干净。
球阀阀体的焊接工艺及操作难点某球阀阀体的结构由分体式改为一体式，其技术难点在于焊接工艺。
现将该阀体的焊接工艺介绍如下。
1 阀体的技术要求（1）焊缝焊接完后阀体无变形，包括上下轴口法兰（45钢）。
（2）阀体的受热面积不能过宽且温度不能过高，否则会破坏阀体内的密封装置。
（3）不能出现焊瘤。
（4）保证受压在10MPa以上。
2 焊缝结构根据以上技术要求，确定该焊缝为不焊透焊缝。
因此要求焊缝的对接形式既能保证装配又能保证不焊透。
经过试验，最后确定的焊缝形式如图1。
3 阀体的材料因为该阀体为ZG15Ⅱ，故在加工前对阀体的化学成分进行了化验，化验结果与铸造时的化验结果一致，符合设计要求。
ZG15Ⅱ的化学元素含量和机械性能见表1、表2。
4 装配利用油压机改装翻转胎通过图1定位，并在周围两半部分用螺栓紧固，调整进行密封性试验，球体外部与阀体间达到设计要求。
5 焊接工艺考虑到阀体的技术要求，最终选择了MAG的CO2焊机。
焊接材料选用ER50-6（Ø1.0）焊丝。
焊丝的化学成分与机械性能如表3、表4、表5。
根据焊接材料的等强度原则，所选ER50-6（Ø1.0）焊丝满足于ZG15Ⅱ的要求。
保护气体采用82%Ar+18%CO2混合气体。
5.1 定位焊由于铸钢与45钢的淬硬倾向严重，故在定位焊前需对其进行预热，采用氧-乙炔焰对焊缝两侧各2倍于板厚的范围内均匀加热至75~100℃（偏向45钢侧），以不影响密封装置为准，用远红外线测温仪测量。
在焊接前将焊缝两侧表面20mm范围内的氧化皮及锈蚀用角向磨光机打磨出金属光泽。
在焊缝两侧距边缘50mm处打定位点6处，并用卡尺测量其两点间的距离，以便测量其收缩量。
5.2 封底焊因考虑到ZG15Ⅱ材料的刚性大、塑性差的特点，故在选择焊接规范上应采取小的焊接参数，即小的焊接热输入。
在保证焊缝质量的前提下，尽量提高焊接速度，减少熔合比，在变形方面采取多层多道分6段对称施焊的方法；焊接顺序见图2、图3，注意每焊一层用卡尺测量定位点，对收缩量进行控制，直至焊完。
