國內管線球的發展概括

圖3-50所示為在新疆澀寧蘭復線上服役的全焊接管線球閥。和管道工業一樣，2000年中國全焊接閥體管線球閥落后于國外近半個世紀。然而，中國開發這一全焊接產品可以充分運用現代設計技術與現代制造技術，起步晚而起點高。整個幵發過程一方面應 用反求工程，消化吸收國外各個閥門公司之所長，綜合為我所用；另一方面運用現代數值分析方法來解決產品設計和焊接工藝上的技術問題，運用現代斷裂力學理論解決大厚度窄間隙埋弧焊焊縫免焊后熱處理的技術難點。因此，中國全焊接閥體管線球閥在下列幾個方面取得。

（1）閥體強度的應力分析

zui早采用ASME W鍋爐壓力容器*、第二分冊分析法，通過有限元分析，計算在外載荷與內壓復合作用下閥體的應力強度。提出筒式閥體在閥頸處存在應力集中，建議采用焊接閥頸結構。已被國內外主要閥門公司認可和采用。圖3-51為外載荷與內壓復 合作用下閥體的應力強度云圖。

（2） 低殘余應力焊接工藝參數的優化

用數值分析方法對焊接過程溫度場、應力場進行預測和控制，采用“固有應變法”對閥體焊接變形進行預測和控制，并與實際測定的溫度場、殘余應力和變形相比較，從而優化焊接工藝參數在較低的殘余應力水平上。

（3） 焊縫免焊后熱處理（PWHT）的安全評估

根據API 6D與ASME標準的相關規定，大于 38mm以上厚度的焊縫必須進行熱處理，而產品中有橡膠彈性體，不能進行熱處理，國外的閥門公司無一對此做出科學的解析和安全評估。*先應用斷裂力學理論，按照英國BS 7448第二部分《斷裂韌性試 驗》的方法，采用美國API1104附錄A《管道焊接與相關設施》的評定與驗收標準，并參考挪威船級社 DNV在工程驗收評估中的標準，對全焊接閥體焊縫試樣做全厚度斷裂韌性CTOD試驗以及殘余應力測定，根據其結果來做出免焊后熱處理的安全評估。圖 3-52所示為MTS809測試機，進行全厚度斷裂韌性CTOD試驗及試驗樣品。

2008年西氣東輸二線工程的啟動，從新疆至上海，至廣州全長8800km，選用管線直徑DiV1200 （NPS48），輸送壓力12MPa，這樣就需要Class900， DN1200 （NPS 48）全焊接閥體管線球閥。這種高壓大口徑全焊接管線球閥，在*服役的僅13臺。 二線工程的主干線上，48in，Class 600以上的緊急切斷閥亦全部從國外進口，32in以下在國內采購。同時，在國家能源局的主持下，中石油與上海耐萊斯• 詹姆斯伯雷閥門有限公司，成都高中壓閥門有限公司和五洲閥門廠簽訂10臺Class600，Class900磅級， 口徑DiVlOOO, DN1200大口徑高壓全焊接閥體管線

球閥的技術開發合同。各有關廠積極擴充裝備能力， 如大型車磨一體化球體加工中心，3200t大型液壓設備，大型臥式、立式加工中心。具備了批量生產大口徑高壓全焊接閥體管線球閥的能力。在六個月的生產周期內完成了30臺試制任務并于2011年通過工業性運行試驗，產品已在西氣東輸二線服役。圖3-53所 示是上海增欣機電設備制造有限公司研究成功的3200t液壓試驗設備。圖3-54所示是進口車磨一體化球體加工中心。

至此，中國已完成高壓大口徑管線球閥的國產化工作，可以為國內外提供壓力等級Class150:2500磅級， 通徑2?60in球狀或筒狀全焊接閥體或分體式閥體的管司生產的Class 900，48in高壓大口徑管線球閥。

來源：上海自動化儀表銷售網（www.40017.net）

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