世界經(jīng)濟發(fā)展至今日，資源短缺，能源緊張，而石油和天然氣的需求卻越來越大，以往的油氣田日漸枯竭，不得不轉(zhuǎn)向氣候惡劣、地形地貌極差、人跡罕見的嚴(yán)寒、荒漠、沼澤和海洋大陸架等新的產(chǎn)地，這給輸送石油、天然氣造成了極大的困難，給長輸管線的心臟部件——管線球閥提出更高的要求。

  石油、天然氣是易燃易爆危險品，而石油、天然氣是易揮發(fā)物質(zhì)，易產(chǎn)生滲漏，既浪費了能源，又污染了環(huán)境，并因易燃易爆而產(chǎn)生巨大的危險。因此，我們要研發(fā)一種閥門產(chǎn)品既能防止天然氣等介質(zhì)的滲漏，又具有強大的動力、迅速而準(zhǔn)確的啟閉閥門。

  1主要研究內(nèi)容

  自主研發(fā)了全焊接固定球閥的窄間隙自動埋弧焊焊接工藝，確保高韌性、變形小的焊接接頭，免焊后熱處理，避免對閥門密封件的損害。

  同時，研發(fā)了一種整體式雙向密封球閥閥座，改變了傳統(tǒng)球閥組合式的閥座結(jié)構(gòu)且具有雙活塞效應(yīng)，能滿足雙隔離和排放的DIB功能要求，比傳統(tǒng)的雙截斷和排放的DBB結(jié)構(gòu)有明顯的啟閉力矩小、耗材少的技術(shù)優(yōu)勢，顯著提高了閥座和閥體之間的密封效果和閥門的使用壽命。

  傳統(tǒng)的管線球閥閥座與閥體之間的密封是采用閥座加活塞的兩體結(jié)構(gòu)，活塞的內(nèi)、外圓上各用二個O型密封圈密封；閥門進(jìn)出端各一組。其缺點是使整機體積增大，并由于閥座密封圈中心尺寸加大而使閥門的啟閉力矩大大增加。并且，僅適用于DBB結(jié)構(gòu)。為此，我們用一個增大的O型密封圈代替原活塞結(jié)構(gòu)，解決了閥座與閥體之間的密封問題，實現(xiàn)了沒有活塞但有雙活塞效應(yīng)（即DIB功能），同時具有雙重密封功能的創(chuàng)新。該技術(shù)創(chuàng)新，有效地減小了閥門的啟閉力矩，并且由于減少了外漏點，提高了閥門的密封性能，使閥門更環(huán)保、更節(jié)約原材料。

  2高韌性、變形小的鍛鋼全焊接工藝技術(shù)創(chuàng)新

  傳統(tǒng)的鍛焊結(jié)構(gòu)構(gòu)件無論用何種工藝方法進(jìn)行焊接，均要消除疊加的焊接應(yīng)力、焊縫熱影響區(qū)的殘余應(yīng)力，必須進(jìn)行焊后熱處理。而本項目產(chǎn)品的最后一道工序是焊接。由于閥門的所有內(nèi)件都在閥門的內(nèi)部，其密封圈都是由VITON、尼龍66等塑料橡膠制品，最高只能承受150℃，而焊后熱處理的最低溫度都超過400℃，因此必須免焊后熱處理。本項目產(chǎn)品采用了一種窄間隙、低線能量、低層間溫度、低變形、高韌性、變形小的自動埋弧焊接工藝。

  一是焊接坡口的設(shè)計有別于美國ASMEB16.25標(biāo)準(zhǔn)的U形坡口（其角度為40°）焊接熱量很大（參見美國ASMEB16.25標(biāo)準(zhǔn)夾角圖）；而本焊接坡口夾角為4～12°，有利于降低焊接線能量、排氣和排渣；二是選擇了合理的焊接工藝參數(shù)，可以實現(xiàn)低線能量的焊接，減小焊接變形、降低焊接應(yīng)力；三是講究焊接技巧，盡量降低焊接的層間溫度，使層間溫度不超過120℃；四是采用合理的焊接材料，極大地提高焊縫熔敷金屬的韌性。

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