LNG上装式超低温固定球阀阀座密封研究

发布时间：2017-10-06 19:04

  本文关键词：LNG上装式超低温固定球阀阀座密封研究

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【摘要】：LNG清洁能源产业不断地发展,带动了LNG用超低温球阀需求量的增加,而高标准的用户需求对LNG超低温球阀的性能要求也不断地提高,但目前,国内LNG超低温球阀制造经验和试验数据较少,因此,对LNG超低温球阀特别是阀座密封的研究具有很大现实意义。本文以LNG工况上装式超低温固定球阀阀座密封研究为点,扩展串联起阀座密封关联零件的设计线,进而对LNG超低温固定球阀的密封方案进行探讨,同时针对LNG工况要求对阀门在线维护功能进行研究。本文首先分析了LNG的性质、制备储存与输送、阀门在LNG装置的应用,为阀门的材料选择和结构设计提供基础依据,然后从设计制造标准、材料选择和结构设计三方面分析LNG工况超低温固定球阀的对应设计要求,更加全面地归纳LNG工况超低温阀门的设计信息和要求。随之对LNG工况固定球阀阀座密封的金属材料、非金属材料、密封面结构和关联要素进行较为深入的分析和研究,采用实验的方法检测了PCTFE的性能参数、Lipseal唇形密封圈不同结构弹簧的弹簧力和变形量的关系、深冷处理前后奥氏体不锈钢焊缝的铁素体含量的变化,提出了优化的压力平衡结构和在线维护结构,为解决目前LNG工况球阀关键难点提供了充分的基础。最后以上装式固定球阀样机为载体,对LNG工况典型固定球阀进行设计生产,并通过试验来验证设计,反馈设计效果。样机生产过程中反馈的问题经设计改进和优化后再通过试验来验证,完成阀门密封性能的验证和在线维护方案的改进和验证,最终优化LNG超低温上装式固定球阀的设计方案,验证研究分析结果。
【关键词】：LNG 超低温 上装式固定球阀 阀座密封 在线维护
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE974.3
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-15
• 第1章 绪论15-25
• 1.1 LNG介质分析15-16
• 1.2 LNG的制备储存和输送16-17
• 1.3 LNG装置中阀门的应用17
• 1.4 LNG球阀上装式超低温固定球阀阀座密封研究的意义17-19
• 1.5 LNG球阀上装式超低温固定球阀阀座密封研究的现状19-23
• 1.6 LNG上装式超低温固定球阀阀座密封研究的关键性问题23
• 1.7 本文的主要工作23-25
• 第2章 LNG上装式超低温固定球阀设计要求分析25-32
• 2.1 LNG工况球阀设计制造标准分析25-26
• 2.2 材料选择考虑因素26-28
• 2.2.1 可供选择的金属材料27
• 2.2.2 可供选择的非金属材料和复合或组合材料27-28
• 2.3 结构设计考虑因素28-31
• 2.3.1 密封结构设计29
• 2.3.2 在线维护结构设计29-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第3章 LNG上装式超低温固定球阀阀座密封研究32-45
• 3.1 阀座密封的关联要素分析32
• 3.2 阀座密封结构的分析研究32-39
• 3.2.1 球体与阀座之间的密封结构32-34
• 3.2.2 非金属阀座与金属阀座圈或阀体之间的密封结构34-36
• 3.2.3 金属阀座圈与阀体之间的密封结构36-37
• 3.2.4 Lipseal唇形密封圈的研究37-39
• 3.3 阀座密封材料的研究39-43
• 3.3.1 金属阀座圈材料的研究39-42
• 3.3.2 非金属阀座材料的研究42-43
• 3.4 阀座密封关联零件的设计要求43
• 3.5 本章小结43-45
• 第4章 LNG上装式超低温固定球阀样机设计45-59
• 4.1 样机阀门设计制造标准的确定45
• 4.2 样机材料的选定45-46
• 4.3 样机结构设计46-51
• 4.3.1 阀杆密封结构设计47-48
• 4.3.2 阀体密封结构设计48-49
• 4.3.3 阀座密封结构设计49
• 4.3.4 压力平衡结构设计49-50
• 4.3.5 在线维护结构设计50
• 4.3.6 操作机构的设计50-51
• 4.4 样机设计计算及验算51-56
• 4.4.1 密封计算51-53
• 4.4.2 壁厚设计计算及验算53-55
• 4.4.3 螺栓计算55-56
• 4.5 样机设计符合性评审及结论56
• 4.6 超低温固定球阀的生产和安装注意事项56-57
• 4.7 本章小结57-59
• 第5章 LNG超低温上装式固定样机验证和优化59-72
• 5.1 样机制造检验内容59-61
• 5.2 样机球阀整机性能试验内容61-63
• 5.3 试验验证与典型问题处理及设计优化63-70
• 5.3.1 密封试验结果及设计优化验证63-66
• 5.3.2 在线维护验证及优化验证66-68
• 5.3.3 开关过程之中球体表面划痕的优化处理和验证68-69
• 5.3.4 球轴支撑座与阀体间间隙变大的优化处理和验证69-70
• 5.4 样机验证过程中典型工序问题归纳70-71
• 5.5 本章小结71-72
• 结论与展望72-74
• 参考文献74-77
• 致谢77-78
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：984459