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煤炭工業(yè)設計減壓閥
閱讀：1028 發(fā)布時間：2017-4-12 上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水用減壓閥,蒸汽減壓閥近幾年來,我院在進行煤礦井下消防灑水管道設計時遇到下列幾個問題上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,水減壓閥；
(1)礦井瓦斯?jié)舛雀?井下所有電氣設施必須采用防爆型。如華晉焦煤公司呂梁公司沙曲礦井,晉城礦務局寺河礦井等高瓦斯礦井采用降壓水池其進水電動閥及水位控制裝置必須采用防爆型；
(2)巷道沿著煤層布置,有起伏變化,如寺河礦井在井筒采用降壓水池減壓后,井底車場至采區(qū)的巷道均處于上坡,減壓后的管道又需增壓才能滿足采區(qū)用水的要求。
(3)煤層開采深度大,需多處設置降壓水池,如新汶礦務局潘西礦井,井筒垂高900多米,在井筒設置了6處降壓水池進行減壓;
(4)為了使降壓水池設置在合適的位置,增加了消防灑水管道的長度,如韓城礦務局象山礦井,其井下消防灑水管道從回風立井進入,為了滿足巷道及采區(qū)的用水壓力要求,降壓水池不能設置在井底附近,需設置在斜井,這樣增加了往返管路1000多米。上述遇到的幾種情況如采用減壓閥減壓,則簡單 方便,可根據(jù)不同的壓力要求隨意在干管上、支管上設置減壓閥,使整個消防灑水管路簡單、靈活、節(jié)水、節(jié)電,并可大大節(jié)省基建投資。鑒于這些情況,設計人員迫切希望能選到性能優(yōu)良、質(zhì)量可靠、能適應國情的減壓閥來解決這些問題。 1996年4月,上海申弘閥門有限公司經(jīng)過廣泛接觸,達成共識,決定聯(lián)合研制、開發(fā)礦用比例減壓閥產(chǎn)品,來滿足煤礦井下消防灑水管道的減壓需要。該項目被列入煤炭工業(yè)部
5九七年度煤炭工業(yè)設計科研項目計劃
6,經(jīng)過課題小組的不懈努力,已經(jīng)完成了全部工作,并于1998年6月15日通過了煤炭部鑒定。
上海申弘閥門有限公司就閥門設備的有關設計、制造、供貨、指導安裝、調(diào)試、生產(chǎn)運轉及技術服務和培訓業(yè)務。除合同有關條款外，經(jīng)雙方*代表進一步協(xié)商，對該批閥門設備技術方面確定如下協(xié)議：
一、本技術協(xié)議選用中乙方生產(chǎn)的閥門設備，必須*甲方井筒及井下消防灑水工程項目正常生產(chǎn)使用的要求。
二、供貨規(guī)格型號、數(shù)量，由甲方提供數(shù)據(jù),詳見附表一。
三、技術生產(chǎn)要求
1、一般要求
1)閥門制作的圖樣及設計文件應符合國家有關標準的規(guī)定，并經(jīng)規(guī)定程序予以審核、批準。
2)公稱通徑按GB/T1047-2005《管道元件 DN(公稱尺寸)的定義和選用》優(yōu)先選用。
3)公稱壓力系列按GB/T1048-2005《管道元件 PN(公稱壓力)的定義和選用》優(yōu)先選用，公稱壓力PN后面的數(shù)字單位為(bar)。
4)壓力-溫度等級
閥門的壓力-溫度等級符合GB/T9124-2000 《鋼制管法蘭技術條件》
使用規(guī)定的壓力為6.4mpa，閥體理應承受負荷的2倍壓力保持20分鐘，溫度應達到甲方使用標準-5℃～425℃
5)法蘭的結構形式及尺寸符合GB/T9113-2000 《整體鋼制管法蘭》的規(guī)定。
6)機械加工件應符合YB/T036.17《冶金設備制造通用技術條件 機械加工件》的規(guī)定。
7)熱處理件應符合YB/T036.16《冶金設備制造通用技術條件 熱處理件》的規(guī)定；
2、材質(zhì)
閥體材質(zhì)選用WCB高碳鋼且化學成份、力學性能應符合YB/T036.3、GB/T700、GB/T699、GB/T3077標準的規(guī)定。主要零部件材料應根據(jù)使用溫度、工作壓力、介質(zhì)等因素選用。使用溫度在-5℃～425℃時，閥內(nèi)各部件應選用耐熱鋼。閥桿材質(zhì)采用不銹鋼2Cr13；螺栓采用高強度螺栓(10.9級)，且硬度與強度均大于閥桿；閥桿襯套材質(zhì)為青銅套，其硬度與強度均應不大于閥桿，且在水浸泡狀況下與閥桿、閥體不形成電化學腐蝕。
減壓閥是通過調(diào)節(jié)，將進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質(zhì)本身的能量，使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。
一、減壓閥的常見故障
(1)出口壓力幾乎等于進口壓力，不減壓
這一故障現(xiàn)象表現(xiàn)為：減壓閥進出口壓力接近相等，而且出口壓力不隨調(diào)壓手柄的旋轉調(diào)節(jié)而變化。產(chǎn)生原因和排除方法如下。
①因主閥芯上或閥體孔沉割槽棱邊上有毛刺或者主閥芯與閥體孔之間的間隙里卡有污物，或者因主閥芯或閥孔形位公差超差，產(chǎn)生液壓卡緊，將主閥芯卡死在zui大開度(max)的位置上，由于開口大，油液不減壓。此時可根據(jù)上述情況分別采取去毛刺、清洗和修復閥孔和閥芯精度的方法予以排除。
②因主閥芯與閥孔配合過緊，或裝配時拉毛閥孔或閥芯，將閥芯卡死在zui大開度位置上，此時可選配合理的間隙。J型減壓閥配合間隙一般為0. 007～0. 015mm，配前可適當研磨閥孔，再配閥芯。
③主閥芯短阻尼孔或閥座孔堵塞，失去了自動調(diào)節(jié)機能，主閥彈簧力將主閥推往zui大開度，變成直通無阻，進口壓力等于出口壓力。可用φ1. Omm鋼絲或用壓縮空氣吹通阻尼孔，并進行清洗再裝配。
④對J型減壓閥，帶阻尼孔的阻尼件是壓入主閥芯內(nèi)的，使用中有可能因過盈量不夠而沖出。沖出后，使進油腔與出油腔壓力相等(無阻尼)，而閥芯上下受力面積相等，但出油腔有一彈簧，所以主閥芯總是處于zui大開度的位置，使出口壓力等于入口壓力。此時需重新加工外徑稍大的阻尼件并重新壓入主閥芯。
⑤JF型減壓閥，出廠時泄油孑L是用油塞堵住的。當此油塞未擰出而使用時，使主閥芯上腔(彈簧腔)困油，導致主閥芯處于zui大開度而不減壓。J型管式閥與此相同。J型板式閥如果設計安裝板時未使L口連通油池也會出現(xiàn)此現(xiàn)象。
⑥對J型管式閥，拆修時很容易將閥蓋裝錯方向(錯90°或180°)，使外泄油口堵死，無法排油，造成同上的困油現(xiàn)象，使主閥頂在zui大開度而不減壓。修理時將閥蓋裝配方向裝對即可。
⑦對JF型減壓閥，頂蓋方向裝錯時，會使輸出油孔與泄油孔相通，造成不減壓，也須注意。
(2)出口壓力很低，即使擰緊調(diào)壓手輪，壓力也升不起來
①減壓閥進出油口接反了：對板式閥為安裝板設計有錯，對管式閥是接管錯誤。J型減壓閥的進出油口跟Y型溢流閥的進出油口剛好相反。用戶使用時請注意閥上油口附近所打的鋼印標記(Pl、P2、L等字樣)，或查閱液壓元件產(chǎn)品目錄，不可設計錯和接錯。
②進油口壓力太低，經(jīng)減壓閥芯節(jié)流口后，從出油口輸出的壓力更低，此時應查明進油口壓力低的原因(例如溢流閥故障)。
③減壓閥下游回路負載太小.壓力建立不起來，此時可考慮在減壓閥下游串接節(jié)流閥來解決。
④先導閥(錐閥)與閥座配合面之間因污物滯留而接觸不良，不密合；或先導錐閥有嚴重劃傷，閥座配合孑L失圓，有缺口，造成先導閥芯與閥座孔不密合。
⑤拆修時，漏裝錐閥或錐閥未安裝在閥座孔內(nèi)。對此，可檢查錐閥的裝配情況或密合情況。
⑥主閥芯上長阻尼孔被污物堵塞，如圖3-21所示，P2腔的油液不能經(jīng)長阻尼孔e流入主閥彈簧腔，出油腔P2的反饋壓力傳遞不到先導錐閥上，使導閥失去了對主閥出口壓力的調(diào)節(jié)作用。阻尼孔堵塞后，主閥P。腔失去了油壓p3的作用，使主閥變成一個彈簧力很弱(只有主閥平衡彈簧)的直動式滑閥，故在出油口壓力很低時，便可克服平衡彈簧的作用力而使減壓閥節(jié)流口關小ymin，這樣進油口壓力p1經(jīng)ymin節(jié)流口大幅度降壓至p2，使出油口壓力上不來。應使長阻尼孔通暢。
⑦先導閥彈簧(調(diào)壓彈簧)錯裝成軟彈簧，或者因彈簧疲勞產(chǎn)生*變形或者折斷等原因，造成p2壓力調(diào)不高，只能調(diào)到某一低的定值，此值遠低于減壓閥的zui大調(diào)節(jié)壓力。
⑧調(diào)壓手柄因螺紋拉傷或有效深度不夠，不能擰到底而使得壓力不能調(diào)到zui大。
⑨閥蓋與閥體之間的密封不良，嚴重漏油。產(chǎn)生原因可能是O形圈漏裝或損傷，壓緊螺釘未擰緊以及閥蓋加工時出現(xiàn)端面平面度誤差，一般是四周凸，中間凹。
⑩主閥芯因污物、毛刺等卡死在小開度的位置上，使出口壓力低。可進行清洗與去毛刺。
(3)不穩(wěn)壓，壓力振擺大，有時噪聲大
根據(jù)相關標準的規(guī)定，J型減壓閥壓力振擺為±o.lMPa，JF型為±o.3MPa，超過此標準為壓力振擺大，不穩(wěn)壓。
①J型與JF型減壓閥為先導式，先導閥與溢流閥通用，所以產(chǎn)生壓力振擺大的原因和排除方法可參照溢流閥的有關部分進行。
②減壓閥在超過額定流量下使用時，往往會出現(xiàn)主閥振蕩現(xiàn)象，使減壓閥不穩(wěn)壓，此時出油口壓力出現(xiàn)“升壓一降壓一再升壓一再降壓”的循環(huán)，所以一定要選用適合型號規(guī)格的減壓閥。
③泄油口L受的背壓大，也會產(chǎn)生壓力振擺大和不穩(wěn)壓的現(xiàn)象，泄油管宜單獨回油。
④彈簧變形或剛度不好(熱處理不好)，導致壓力波動大，可更換合格的彈簧。
(4)工作壓力調(diào)定后出油口壓力自行升高
在某些減壓控制回路中，減壓閥的出口壓力是用來控制電液換向閥或外控順序閥等的控制油液壓力大小的，當電液換向閥或外控順序閥換向或工作后，減壓閥出油口流量變?yōu)榱悖珘毫€需保持原先調(diào)定的壓力。這種情況下，因閥出口流量為零，流經(jīng)減壓口的流量只有先導流量。由于先導流量很少，一般在2L/min之內(nèi)，因此主閥減壓口基本上接近全關位置(開度極小)，先導流量由三角槽或斜錐面處流出，如果主閥芯配合過松或磨損過大，則泄漏量增加。按流量連續(xù)性定理，這部分泄漏量也必須從主閥芯阻尼孔流來，即流經(jīng)阻尼孔的流量由先導流量和泄漏量兩部分構成，而阻尼孔面積和主閥彈簧腔油液壓力未變(彈簧腔油液壓力由已調(diào)好的調(diào)壓彈簧預壓縮量確定)，為使通過阻尼孔的流量增加，必然引起主閥下腔油液壓力的升高。因此，當減壓閥出口壓力調(diào)定后，如果出口流量為零時，出口壓力會因主閥芯配合過松或磨損過大而升高。
減壓閥常見故障及排除方法
二、減壓閥故障排除方法
故障現(xiàn)象：壓力波動不穩(wěn)定
故障分析：
1.油液中混入空氣2.阻尼孔有時堵塞
3.滑閥與閥體內(nèi)孔圓度超過規(guī)定，使閥卡住
4.彈簧變形或在滑閥中卡住，使滑閥移動困難或彈簧太軟
5.鋼球不圓，鋼球與閥座配合不好或錐閥安裝不正確
排除方法：
1.排除油中空氣
2.清理阻尼孔
3.修研閥孔及滑閥
4.更換彈簧
5.更換鋼球或拆開錐閥調(diào)整
故障現(xiàn)象：二次壓力升不高
故障分析：
1.外泄漏
2.錐閥與閥座接觸不良
排除方法：
1.更換密封件、緊固螺釘，并保證力矩均力
2.修理或更換
故障現(xiàn)象：不起減壓力作用
故障分析：
1.泄油口不通；泄油管與回油管相連，并有回油壓力
2.主閥芯在全開位置時卡
排除方法：
1.泄油管必須與回油管道分開，單獨回入油箱
2.修理、更換零件。檢查油質(zhì)
3、閥體鑄造要求
1)閥體內(nèi)外腔表面要求光滑平整、披縫飛邊清理干凈。
2)要求無粘砂、無夾渣、無裂紋缺陷。
3)要求無明顯氣孔、砂眼、少肉等其它缺陷。
4)鑄造尺寸公差按照±1/2IT12級執(zhí)行。
5)鑄造材料、造型方法、鑄造條件等符合JB/ZQ4000.5《鑄件通用技術要求》的規(guī)定。
4、密封面
1)閥座密封面堆焊合金鋼，用“H”表示。
2)堆焊的密封面，加工后其堆焊層厚度應不小于2mm，堆焊后應充分消除應力。
3)閥座、閥瓣&閥球密封面須經(jīng)研磨，平面度誤差不低于GB/T1184-1996標準5級精度的規(guī)定，表面粗糙度應不大于Ra0.8μm。
4)閥體兩法蘭端面應相互平行并與管道軸線垂直，其平行度和垂直度誤差按GB/T1184-1996標準K級精度的規(guī)定。
5、軸端支撐及密封：
根據(jù)使用溫度，軸承座應滿足使用要求，并采用抗磨油性石墨密封填料。
6、尺寸要求
1)法蘭的尺寸公差包括法蘭厚度和法蘭外徑、密封面直徑、螺栓孔中心圓直徑、相鄰兩螺栓孔的弦距、任意兩螺栓孔的弦距、螺栓孔直徑、螺栓孔中心圓與加工密封面的同軸度公差等執(zhí)行GB/T9124-2000 《鋼制管法蘭技術條件》的規(guī)定。
2)閥門的結構長度公差按GB/T12221-2005 《法蘭連接金屬閥門結構長度》的規(guī)定執(zhí)行和JB2205減壓閥結構長度的規(guī)定。
7、強度及安全性要求
1)閥座、閥瓣/閥球、軸及其它部件采用的材料必須滿足相應工作溫度強度和剛度的要求。
2)閥體應能承受介質(zhì)zui大壓力的2倍的負荷、閥瓣/閥球應能承受1.5倍的負荷而不產(chǎn)生變形。
五、檢驗與試驗
4、性能試驗
1、 強度試驗: 參照GB/T13927 通用閥門 壓力試驗進行。
a.試驗前，不允許對閥門涂漆或使用其它防止?jié)B漏的涂層，對已涂過漆的乙方庫存閥門，甲方要求重做試驗時，則不需除去涂層、費用由乙方承擔
b.試驗步驟：
閥體圓法蘭兩端上盲板，加密封墊，壓緊填料壓蓋，以便保持試驗壓力。閥瓣&閥球處于部分開啟狀態(tài)。給體腔充滿試驗介質(zhì)，逐漸加大到試驗壓力，然后對殼體進行檢查。要求殼體承壓壁及閥體各連接處不得有可見滲漏，閥體不應有結構損傷。
如無特殊規(guī)定，在殼體試驗壓力下，允許填料處滲漏，但當試驗壓力降到密封試驗壓力時，應無可見滲漏。
c. 試驗壓力為20℃時zui大允許工作壓力的1.5倍。
2)密封試驗：
以設計給定的方式關閉閥門，封閉閥門高壓側，引入介質(zhì)(水)并逐漸加壓到試驗壓力，試驗壓力為閥門公稱壓力的1.1倍(或按甲方給定的密封壓力試驗)。如果甲方有特別要求，將在訂貨合同中另行規(guī)定。
4)壓力試驗及密封試驗zui短持續(xù)時間為10分鐘。
六、檢驗要求：
1、每臺產(chǎn)品必須由乙方質(zhì)檢部門按本協(xié)議和相關技術文件規(guī)定逐項檢查，合格后方可出廠。
2、如甲方對產(chǎn)品有特殊要求時，檢驗與試驗按其它約定并參照本協(xié)議進行。
七、包裝要求
1、包裝
1) 閥門兩側應設或輕質(zhì)堵板固封。
2) 中、小口徑閥門應以草繩捆扎，并以木板箱盛裝。
3) 大口徑閥門采用簡易木條框架固體包裝，按YB/T036.21-92 《冶金設備制造通用技術條件包裝》標準執(zhí)行。
八、安裝與使用
1、閥門與管道相聯(lián)時,管道兩端法蘭要平行、同心，不得強力聯(lián)接。
2、閥門要垂直安裝。閥門具有方向性，不得反裝。
減壓閥連接示意圖
九、交貨時應提交的技術資料
1、產(chǎn)品合格證、閥門校驗報告及出廠合格證。
2、使用說明書1份，包含以下相關數(shù)據(jù)：閥門規(guī)格；型號；工作壓力；制造標準；閥體材質(zhì)；閥桿材質(zhì)；密封材質(zhì)；閥軸填料材質(zhì)；閥桿軸套材質(zhì)；操作啟動方向；制造廠廠名；出廠日期；出廠編號；連接法蘭盤的孔徑、孔數(shù)、中心孔距；以圖示方式標明整體長、寬、高的控制尺寸；閥門出廠檢測的相關數(shù)據(jù)及安裝、維護的注意事項等。
十、供貨周期
1、所有閥門設備必須按合同約定交貨時間運至甲方現(xiàn)場。
2、如因甲方原因，發(fā)貨時間等待甲方書面?zhèn)髡嬲酵ㄖ?br />
十一、設備的安裝，調(diào)試、驗收
1、在完成供貨設備的安裝調(diào)試后，甲方在現(xiàn)場進行性能考核、驗收工作，供方承認其驗收結果。設備的驗收在安裝調(diào)試工作全部完成正式投運10天后進行。
2、設備驗收依據(jù)：以商務合同和本技術協(xié)議為驗收依據(jù)；由甲方在現(xiàn)場按甲方的驗收程序?qū)υO備按照商務合同和技術協(xié)議進行詳細全面的驗收工作，并詳細記錄各參數(shù)的全部驗收結果；質(zhì)量要求和性能參數(shù)符合“商務合同”和“技術協(xié)議”要求時，視設備驗收合格；如果檢驗結果不符合要求，屬于乙方責任的乙方必須采取措施進行處理直至達到要求。
3、在所訂設備按照甲方驗收程序要求驗收合格后2周內(nèi)，甲方向乙方出具貳份經(jīng)甲方簽字蓋章的驗收報告。
十二、技術服務
1、在安裝期內(nèi)，乙方應免費進行技術服務，指導安裝、調(diào)試，直到應用要求。
2、質(zhì)保期為乙方提供減壓閥組安裝驗收合格后正常使用12個月。
在質(zhì)保期內(nèi)乙方免費在甲方存放減壓閥、球閥、伸縮節(jié)各一件，以供甲方在產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題時及時更換，換下的減壓閥或球閥由甲方免費維修，相關費用由甲方承擔。
十三、閥門結構圖紙
①、Q347H-64C DN150
②、Y42F-64C DN150
③、VSSJA-2(B2F）
出廠減壓閥設置參數(shù)(可在指導下調(diào)整0.1mpa-3.0mpa)
減壓閥垂直管道進口壓力≤4.5mpa出口壓力調(diào)整為1.0mpa
減壓閥水平管道進口壓力≤4.0mpa出口壓力調(diào)整為2.5mpa-3.0mpa
十四、本協(xié)議一式4份，甲方3份，乙方1份，雙方*代表簽字后生效，與商務合同具有同樣法律效力。
煤礦減壓閥附一表材料清單
序號產(chǎn)品名稱及型號規(guī)格單位數(shù)量備注
1彈簧式可調(diào)減壓閥 Y42F-64CDN150套3配套、法蘭、螺栓墊片、壓力表
2固定式球閥
Q347H-64C(中型)DN150套5
3伸縮節(jié)VSSJA-2(B2F)DN150套3
4壓力表0-6.4mpa套2配件
煤礦減壓閥研制成功后,可以使設計人員、使用單位放心地選用安全可靠、經(jīng)濟合理的減壓閥,來滿足煤礦井下消防灑水管道的減需要。通過對韓城礦務局象山礦井井下消防灑水管道由原來采用降壓水池減壓改為采用 ,礦用減壓閥減壓所做的技術經(jīng)濟比較表明,改用減壓閥減壓后節(jié)省基建投資31.44萬元,并且維護非常方便,節(jié)水、節(jié)電效果也明顯,使用非常靈活,根據(jù)其使用壓力的不同,既可在干管上安裝又可在支管上安裝,既可并聯(lián)安裝也可串聯(lián)安裝。該減壓閥新建礦井可以選用,生產(chǎn)礦井消防灑水管道改造及采區(qū)延伸需減壓時,采用更具有*性。 礦用比例減壓閥雖然是針對煤礦井下消防灑水管道減壓需要來研制的,同時也可以用于類似煤礦的一切金屬與非金屬礦井井下用水的減壓需要。煤礦減壓閥的研制成功,為我國礦山建設提供了一套新裝置,不僅簡化了施工設計,也為建設單位降低了投資,有著顯著的經(jīng)濟效益。因此,其應用的前景是十分廣闊的。