大口径高温高压整体锻造截止阀改进方案介绍了大型火电锅炉机组用整体锻制截止阀的结构特点、工作原理及性能，论述了截止阀的使用与维护方法，及主要零部件的材料选用。
　　1、大口径高温高压整体锻造截止阀改进方案概述
　　近年来，随着高参数、大机组及超临界火电机组大量投产运行，对发电机组的性能要求越来越高。截止阀是保证机组安全和经济运行的重要配套装置之一，其中主给水截止阀的作用是不间断的向锅炉给水管道输送不饱和水，保证锅炉正常运行。由于主给水截止阀在高温高压下操作，根据工况系统的要求，设计了整体锻造大口径截止阀。 

　　2、大口径高温高压整体锻造截止阀改进方案工作原理
　　截止阀( 图1) 由阀体、大阀瓣、小阀瓣、阀盖、均压环、四分环和阀杆等组成。由于截止阀公称通径较大，为减小阀门启闭力矩，阀瓣采用大阀瓣与小阀瓣组合结构。介质流通方向为高进低出。阀门开启时，先由阀杆提升小阀瓣，小阀瓣受力面积小，易于开启。在小阀瓣提升过程中，阀门两端压差逐渐减小，随着阀杆的继续上升，再带动大阀瓣的开启。这种结构减轻了启闭瞬间介质对阀杆和阀瓣的损伤，避免了大口径截止阀启闭力矩大的缺点，降低了执行器的力矩和制造成本。为了保证小阀瓣和阀杆连接的可靠性、灵活性和万向性，又方便装卸，小阀瓣采用T 形槽连接。

3、大口径高温高压整体锻造截止阀改进方案主要技术参数
　　公称尺寸：200mm
　　公称压力：32MPa
　　设计温度：250℃
　　管道规格：Φ223 × 12. 7 mm
　　适用介质：水、蒸汽
　　连接形式：对焊连接
　　驱动方式：锥齿轮传动

4、大口径高温高压整体锻造截止阀改进方案设计
　　截止阀设计时采用ASME B16. 34 和GB /T12221 等相关标准。由于截止阀的压力- 温度额定值符合ASME B16. 34 的特殊级，用插值法得出32MPa 对应的压力级为Class 2 000。阀体和阀盖的连接采用内压自紧( 伍德) 密封结构，这种结构内部压力越高，阀盖密封性能越好。截止阀受结构因素影响，流阻大，压降高，阀瓣与阀座密封面材料既要耐腐蚀、耐冲刷，又要保证在高温时的硬度，因此，密封面堆焊硬质合金( stellte No. 6) ，增强其耐磨性和抗擦伤性，提高密封面的使用寿命。截止阀通过锥齿轮传动装置带动阀杆升降运动，实现阀门的启闭。在全开状态时，阀瓣*提起，并略高于出口通道的中心线，使阀门的压降小。
　　按ASME B16.34 要求，阀体壁厚用内插法选取为50mm。阀体颈部小壁厚( 图2) t' = 75mm。各零部件尺寸确定后，对阀体顶部、阀杆和阀盖等进行强度校核。

5、大口径高温高压整体锻造截止阀改进方案材料
　　阀体由毛坯钢锭整体锻造成型，阀门内腔零部件采用锻件或板料。阀体在大型锻压设备上采取自由锻的形式，经过镦粗→拔长→冲孔→扩孔→压肩→压痕→倒棱→校直等，使锻件外形接近长方形。锻造阀体经粗加工→整体热处理→消除热处理应力→阀体整体超声波探伤→精加工→整体着色检查合格后与其他零部件组装。
　　阀杆选用38CrMoAlA 氮化合金钢，其有很好的氧化性能与力学性能，氮化处理后有高的表面硬度达1 100 ～ 1 200HV，并有较高的疲劳强度和高温许用应力，可以减小阀杆直径，使截止阀整体结构紧凑。截止阀主要零部件材料见表1。

 设计规范

 主要材质

6、大口径高温高压整体锻造截止阀改进方案结构特点
　　(1) 大阀瓣、小阀瓣分别与阀体中腔及大阀瓣内孔间隙配合，方便导向。可以避免在高压差下阀门启闭时，阀瓣被流体推向一侧，导致阀瓣与阀座密封失效，也可避免在条件下，阀杆弯曲。同时阀瓣在阀体内导向，可保持阀瓣密封面和阀座的同轴度。由于利用了导向的功能，阀体与阀瓣的间隙较大，使阀瓣升降灵活无卡阻。
　　(2) 由于阀门开启时小阀瓣先开启，降低了阀门的开启力矩，既降低了锥齿轮传动装置的力矩，减少了传动装置的成本，又减小密封面的磨损。
　　(3) 在阀体中腔与自密封填料接触处堆焊Stellite合金，防止在高温及自密封填料强烈腐蚀下，造成阀体中腔内壁磨损，可有效的保证中腔的密封。
　　(4) 阀杆密封采用柔性石墨编织填料和柔性石墨环，其中首圈和底圈采用柔性石墨编织填料，中间圈填料采用柔性石墨环，以防止石墨受压后挤入阀体中腔。在填料安装时，应对填料逐个预压，以维持填料良好的密封性。
　　(5) 阀杆与立柱之间加装导向块，保证阀杆只作升降运行不做旋转转动，减小对填料的磨损，保证填料的密封性能。

7、大口径高温高压整体锻造截止阀改进方案使用及维护
　　截止阀应垂直安装，阀体上所标注的箭头为介质实际运行流向。在安装现场必须留出操作和维修的空间。阀盖部位不宜包裹保温层，以便填料部位尽可能充分自然冷却，保证填料密封安全、可靠。阀门出厂时，在阀体与管道连接的坡口处涂有防锈涂料，在与管道焊接前应将防锈涂料、油污及灰尘清理和清洗干净，注意不要损伤阀体坡口。阀门的锥齿轮传动装置应采取保护措施，防止损伤及误操作。阻止大气中的灰尘、化学物质或潮湿气体对阀杆螺纹及传动装置的侵蚀而使其启闭失效。螺纹、轴承或齿轮等的工作区域应定期润滑。

8、大口径高温高压整体锻造截止阀改进方案结语
　　大口径高温高压整体锻件截止阀启闭件密封结构可靠，小阀瓣的先开启，使得启闭力得到了的减小，降低了执行器的成本。经过各项检验，性能良好，在长期的工作状态下可实现零泄漏，提高了阀门的使用寿命，对稳定产品质量和保障配套设施的安全运行具有积极的作用。