机械毕业设计

编号：JS-6A-04

毕业设计 产品名称: 平 板 阀 型号规格:

执行标准:

开始日期：2009.12.10 结束日期：2010.05.20

版本：B/O

API 6A产品质量计划

（平板阀）

编制:

审核:

批准:

2010-01-20发布 2010-01-22实施

说 明 V 目视检查 D 尺寸检查 H 硬度检查 C 化学分析 PH 机械性能 F 最终检验 UT 超声探伤 PT 渗透探伤 MT 磁粉探伤

参考文件 D1 JXSH/JS-001 进货材料检验规范 D2 JXSH/JS-002 无损检测工艺规范 D3 JXSH/6A-006 API 6A最终检验规范 D4 JXSH/JS-004 热处理工艺规范 D5 JXSH/JS-009 包装技术要求规范 D6 JXSH/JS-003 机械加工工艺与检验规范 D7 JXSH/JS-010 采购技术要求规范 D8 JXSH/6A-005 API 6A焊接试验规范 D9 JXSH/JS-006 装配工艺规范 D10 JXSH/6A-003 API 会标标识规范 D11 JXSH/JS-008 产品涂漆技术要求规范 质量记录 R0 进货物资检验记录 JXSH/QR-7.4-10 R1 热处理报告 JXSH/QR-7.5.2-05 R2 超声波探伤报告(外) R3 磁粉探伤报告(外) R4 硬度检验报告 R5 机械性能试验报告(外) R6 化学成份报告(外) R7 最终检验报告 JXSH/QR-8.2.4-06 R8 锻件合格证明书(外) R9 材料合格证明书(外) R10 首检检验记录 JXSH/QR-8.2.4-01 R11 时—温曲线表(自动) R12 压力试验记录纸 R13 工序流程卡 JXSH/QR-8.2.4-03 R14 焊接工艺规程（WPS）JXSH/QR-7.5.2-01 R15 焊接工艺评定记录（PQR）JXSH/QR-7.5.2-02 R16 完工检验记录 JXSH/QR-8.2.4-02 R17 产品合格证明书 JXSH/QR-8.2.4-07 平板阀质量计划 锻件V、D、H、C、PH参考D1、D7产生R0、R6、R8 D H、PH、UT参考D2、D4、D7产生R1、R2、R4、R5、R11 MT、V、D、H参考D6产生R1、R3、R13 阀体 材料受入 粗加工 热处理(调质) 精加工 锻件 V、D、H、C、PH参考D1、D7产生R0、R6、R8 D H、PH、UT参考D4、D7产生R1、R2、R4、R5 V、D、H、MT参考D2、D6产生R13、R18 V V、D参考D8产生R15 材料受入 热处理 研磨 喷焊合金层 精加工 粗加工 阀座 V、D、H、C、PH参考D1、D7产生R0、R6、R8 D H、PH、UT参考D4、D7产生R1、R4、R5 V、D参考D8产生R15 V、D、H、MT参考D2、D6产生R13、R18 V 锻件 闸板 热处理 材料受入 喷焊合金层 精加工 研磨 粗加工 洗净 H、PH、UT参考D2、D4、D7产生R1、R2、R4、R5、R11 V、D、MT参考D6产生R1、R3、R13 D 锻件 V、D、H、C、PH参考D1、D7产生R0、R6、R8 V、D产生R10、R16 阀盖 内件：填料垫 材料受入 热处理 精加工 粗加工 V、D、H产生R0、R1 棒料或锻件 V、D、H、C、PH参考D1、D7产生R0、R6、R9 参考D4、D7产生R4、R11 V、D、MT参考D2、D6产生R18、R13 V、D产生R0 内件：O型圈 阀杆 材料受入 洗净 热处理 精加工 外件：轴承 锻件 V、H产生R1、R4 V、D产生R10、R16 V、D参考D1、D7产生R0 V、D产生R0 热处理 机械加工 材料受入 组 支架 组装 装 铸件 V、D参考D1、D7产生R0、R6、R9 V、D产生R10、R16 填料 材料受入 机加工 阀杆螺母 V、D产生R10、R16 GB901－8.8 V、D参考D1产生R0 GB1220－8 手轮 螺栓 材料受入 V、D产生R10、R16 棒料 V、D参考D1、D7产生R0 V、H产生R1、R4 V、D参考D6产生R10、R16 GB/1229－8 密封垫环 填料压盖 材料受入 热处理 机加工 轴承压盖 V参考D5、D11 F参考D3、D10产生R7、R17 V 参考D9产生R12 入库 涂漆 阀门最终检验/试验 阀门总装

目 录

编

号：01 序号 1 2 3 4 4.1 4.2 5 6 7 7.1 7.2 8 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9 8.10 8.11 8.12 8.13 8.14 8.15 合同书 设计开发任务书 设计开发方案 设计评审（方案） 设计评审报告 设计评审会议记录 设计工作计划 设计开发输入清单 设计评审（输入） 设计评审报告（输入） 设计评审会议记录(输入) 设计开发输出清单 产品图样 机械加工工艺卡 热处理工艺卡 装配工艺卡 焊接工艺卡 采购技术要求规范 无损检测工艺规范 堆（喷）焊工艺规范 热处理工艺规范 机械加工工艺与检验规范 装配工艺规范 产品涂漆技术要求规范 包装技术要求规范 进货材料检验规范 清洗和防护工艺规范 JXSH/JS-010 JXSH/JS-002 JXSH/JS-005 JXSH/JS-004 JXSH/JS-003 JXSH/JS-006 JXSH/JS-008 JXSH/JS-009 JXSH/JS-001 JXSH/JS-012 6A-04-08 6A-04-09 6A-04-10 6A-04-04 6A-04-05 6A-04-06 6A-04-07 名 称 编 号 6A-04-01 6A-04-02 6A-04-03 版本 备注 B/0 B/0 B/0 B/0 B/0 B/0 B/0 B/0 B/0 B/0 另附 另附 另附 另附 另附 另附 另附 另附 另附 另附

8.16 外协件检验规范 JXSH/JS-011 B/0 另附 目 录

编号：

02 序号 8.17 8.18 8.19 8.20 8.21 8.22 8.23 8.24 8.25 8.26 8.27 8.28 8.29 8.30 8.31 9 9.1 9.2 10 10.1 10.2 10.3 11 名 称 API 6A产品设计规范 API 6A焊接试验规范 API 6A新产品试制大纲 API会标标识规范 API 6A最终检验规范 API 6A过程检验规范 API 6A产品质量计划（平板阀） 编 号 JXSH/6A-002 JXSH/6A-005 JXSH/6A-001 JXSH/6A-003 JXSH/6A-006 JXSH/6A-004 JXSH/ZJ 6A-04 6A-04 版本 B/0 B/0 B/0 B/0 B/0 B/0 B/0 备注 另附 另附 另附 另附 另附 另附 使用说明书 设计计算书 设计评审（输出） 设计评审报告（输出） 设计评审会议记录（输出） 样机检测记录 进货检验报告 过程检验记录 最终检验记录 设计验证 6A-04-11 6A-04-12 另附 另附 另附 11.1 11.2 12 12.1 12.2 12.3 设计验证报告 样机性能试验报告 设计确认 设计确认报告 设计确认会议记录 用户使用报告 6A-04-13 6A-04-14 6A-04-15 6A-04-16 盐城佳鑫石化机械制造有限公司

设计任务书

编号： 6A-04-02 项目名称 型号规格 平板阀 PFFA65-70 起止日期 预算费用 09/12.10～10/05.20 100000.00元 依据的标准、法律法规及技术协议的主要内容： 本产品设计制造验收应符合： 1． API Spec 6A《井口装置和采油树设备规范》19版 2． NACE MR0175《油田设备用抗硫化物应力开裂的金属材料》 依据的法规： 1． 中华人民共和国经济合同法 2． 中华人民共和国产品质量法 3． 中华人民共和国环境保护法 技术协议： 1． 用于含H2S气体的轻度腐蚀 2． 采用明杆式单闸板 3． 平板阀所有相关参数应符合API Spec 6A 19版的要求 4． 平板阀的检验和试验符合API Spec 6A 19版的要求 设计内容（包括产品主要功能、性能、技术指标、主要结构等）： 1． 额定工作压力：70MPa 2． 规范级别：PSL3 3． 性能级别：PR1 4． 材料级别：DD 5． 温度级别：-29℃～121℃ （P·U） 6． 连接形式：API Spec 6A法兰连接 7． 工作介质：石油、天然气、泥浆 设计部门项目负责人： 项目负责人：戴峥嵘 小组成员： 高建祥 宗美巧 陈家浩 丁训龙 徐开秀 徐向东 陈华照 周立帅 备注： 总经理签名：

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设计开发方案

编号：6A-04-03 项目名称 型号规格 平板阀 PFFA65-70 起止日期 预算费用 09/12.10～10/05.20 100000.00元 依据的标准、法律法规及技术协议的主要内容： 本产品设计、制造、验收应符合： 1． API Spec 6A《井口装置和采油树设备规范》19版 2． NACE MR0175《油田设备抗硫化物应力开裂的金属材料》 依据的法规： 1． 中华人民共和国经济合同法 2． 中华人民共和国产品质量法 3． 中华人民共和国环境保护法 技术协议： 1用于含H2S气体的轻度腐蚀 2采用明杆式单闸板 3平板阀所有相关参数应符合API Spec 6A 19版的要求 4平板阀的检验和试验符合API Spec 6A 19版的要求 设计内容（包括产品主要功能、性能、技术指标、主要结构等）： 1额定工作压力：70MPa 2规范级别：PSL3 3性能级别：PR1 4 材料级别：DD 5温度级别：-29℃～121℃ （P·U） 6连接形式：API Spec 6A法兰连接 7工作介质：石油、天然气、泥浆 设计原理及路线概述（可另加页叙述）： 1． 结构长度和法兰连接尺寸符合API Spec 6A 19版规范要求。 2． 材料选用和技术参数的确定符合API Spec 6A 19版和NACE MR0175的要求。 备注： 附设计方案草图 编制 时间 审核 时间 批准 时间

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设计评审报告

编号：6A-04-04 项目名称 设计开发阶段 评审人员 高建祥 徐开秀 徐向东 部门 技术部 办公室 质管部 平板阀 方案评审 职务 技术部长 主 任 部 长 型号规格 负责人 评审人员 丁训龙 陈华照 周立帅 部门 生产部 供销部 办公室 PFFA65-70 戴峥嵘 职务 部 长 部 长 管理者代表 评审内容： 1． 产品的主要功能、性能、结构是否先进合理。 2． 产品的设计方案是否符合API Spec 6A 19版规范要求。 3． 产品的设计方案是否能为用户所接受。 4． 产品的设计方案是否满足石油、天然气开发两项的需求。 评审结论： 同意本方案。 1． 产品的主要功能、性能、结构形式更趋于合理与目前市场上同类产品相比具有一定的先进性和竞争力。 2． 产品的主要技术参数完全符合API Spec 6A 19版规范要求。 3． 产品的设计方案来源于客户和订单，是在用户要求的基础上确定的。 4． 本产品的设计方案是在综合了现有的技术优势的基础上进行的设计，市场前景广阔。 备注： 请技术部在3天内完成设计工作计划。 签名： 编制： 日期： 审核： 日期： 批准： 日期： 盐城佳鑫石化机械制造有限公司

会议记录

编号:

6A-04-05 会议主题 会议时间 主 持 人 平板阀设计方案 2009-12-12 戴峥嵘 地 点 记录人 会议室 徐开秀

会议内容： 提出的设计开发方案进行了分析和讨论。 会议对技术部提交的设计评审报告进行了分析讨论。 会议认为： 技术部提出的设计开发方案是可行的。方案提出的技术要求、功能、性能和结构符合API 6A的规范要求，设计评审的方案来源于顾客的要求和订单，是适应于油田的开发这个大形势的。 设计方案集中了以往阀门生产的长处及我厂技术的积累，同时也吸取了一些产品的优点，因此在结构上更合理完整，会议最后通过了设计评审报告。 会议一致同意通过了设计输入的报告。

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设计工作计划

编号：6A-04-06

项目名称 型号规格 设计开发人员 陈家浩 高建祥 戴峥嵘 丁训龙 产品图样设计 工艺文件和审核 技术文件批准 生产协调 平板阀 PFFA65-70 职 责 起止日期 预算费用 设计开发人员 陈华照 徐向东 丁训龙 孙玉娟 09/12.10～10/05.20 100000.00元 职 责 收集信息、负责采购供应 产品质量控制 产品试制 组装和试验 资源配置（包括人员、生产及检测设备、设计经费预算分配及信息交流手段等）要求： 技术部：高建祥 费用：5, 000元 生产部：丁训龙 费用：5, 000元 供销部：陈华照 费用：60,000元 质管部：徐向东 邱志宏 费用：3, 0000元 生产及检测设备：公司目前所有的生产设备和检测设备及周边协作单位的设备可满足要求。 信息与交流：设计过程的每个阶段均组织相关人员进行评审，并使用<设计开发信息联系表> 设计开发阶段的划分及主要内容 设计开发人员 负责人 高建祥 戴峥嵘 徐开秀 戴峥嵘 徐开秀 戴峥嵘 丁训龙 徐向东 戴峥嵘 戴峥嵘 配合部门 销售部 所有部门 生产部 所有部门 质管部 所有部门 质管部 生产部 所有部门 销售部 完成期限 09/12.10 09/12.12 09/12.12 09/12.13 10/01.20 10/01.22 10.2.20-09 .3.30 10/03.31-10/04.15 设计输入（收集资料，制定设计方案） 宗美巧 陈家浩 高建祥 方案评审（评审输入内容，确定设计方案） 工作计划安排 评审（设计输入评审） 设计输出（与产品相关的全部文件） 评审（设计输出全部内容评审） 样机制造 设计验证（性能试验、应力分析、解体检验） 戴峥嵘 陈华照 徐向东 丁训龙 徐开秀 徐开秀 陈华照 戴峥嵘 陈华照 徐向东 丁训龙 徐开秀 徐开秀 徐向东 戴峥嵘 陈华照 徐向东 丁训龙 徐开秀 丁训龙 徐向东 徐向东 邱志宏 戴峥嵘 陈华照 戴峥嵘 陈华照 评审（评审试验结果，选出满意设计） 徐向东 丁训龙 徐开秀 设计确认（现场使用情况和用户意见） 徐向东 丁训龙 徐开秀 备注： 由设计开发阶段负责人定期检查工作进度情况。 10.04.15 10.05.20 编制： 日期： 审核： 日期： 批准： 日期：

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设计开发输入清单

JXSH/QR-7.3-04 编号：6A-04-07 项目名称 平板阀 型号规格 PFFA65-70 设计开发输入 (附相关资料16份)： 1. 合同 2. 合同评审 3. 设计开发任务书 4. 设计开发方案 5. 设计方案评审 6. 设计工作计划 7. API Spec Q1石油与天然气工业质量纲要规范。 第八版 8. API Spec 6A井口装置和采油树设备规范 第19版 9. NACE MR0175油田设备抗硫化物应力开裂的金属材料。 10. 石油工业出版社 石油钻采设备质量检验。 11. 化学工业出版社 机械设计手册 12. 《ASME无损检测 第Ⅴ卷》 13. 《ASME焊接和钎焊评定标准 第Ⅸ卷》 14. 机械工业出版社 1995版 阀门设计手册 15. 机械工业出版社 2001第2版 机械设计手册 16 GB150-1998 钢制压力容器。 备注： 所列文件6－16未附 编制： 日期： 审核： 日期： 批准： 日期：

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设计输入评审报告

编号：6A-04-08 项目名称 设计开发阶段 评审人员 高建祥 徐开秀 徐向东 部门 技术部 办公室 质管部 平板阀 设计输入 职务 技术部长 主 任 部 长 型号规格 负责人 评审人员 丁训龙 陈华照 周立帅 部门 生产部 供销部 办公室 PFFA65-70 戴峥嵘 职务 部 长 部 长 管理者代表 评审内容： 1. 产品的主要功能、性能是否满足用户要求； 2. 产品设计输入内容是否符合API Spec 6A 19版规范； 3. 现有的技术条件是不是满足产品的设计要求； 4. 现有的生产能力和检测手段是否满足产品的制造要求； 5. 可行性分析是否合理； 6. 引用的法律、法规是否恰当； 7. 合同评审的结果是否满足。 评审结论： 设计评审获得通过 1. 产品的主要功能、性能满足用户的要求。 2. 产品设计输入的内容符合API Spec 6A 19版的要求。 3. 公司现有的技术力量、设计能力可以承担此项目的设计任务。 4. 公司现有的生产能力和检测设备，可以满足本产品的制造要求。 5. 产品的可行性分析合理，费用分配合适。 6. 引用法律、法规合适。 7. 满足合同评审的结果。 备注： 由技术部按工作计划加紧完成产品的图样设计及工艺文件的编制。 签名： 编制： 日期： 审核： 日期： 批准： 日期：

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会议记录

编

6A-04-09 号:

会议主题 会议时间 主 持 人 平板阀设计输入评审 2009-12-13 戴峥嵘 地 点 记录人 会议室 徐开秀

会议内容： 会议参加人为各有关单位、部门的代表，会议对平板阀的设计输入清单进行了审核，对设计开发任务书的性能要求、技术指标、主要功能、主要结构等进行了讲座和确认。 对设计开发方案进行了评审，确认以现有公司的技术力量、设计能力完全可以承担此项目的设计任务。 对设计工作计划进行了评估。 对经费的分配进行了协商，会议认为产品的可行性分析合理,费用分配恰当。 对使用的法律和法规进行了确认。 对合同评审的结果进行了确认，认为满足合同评审的结果。

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设计开发输出清单

JXSH/QR-7.3-05 编号： 6A-04-10

项目名称 平板阀 型号规格 PFFA65-70 设计开发输出清单(附相关资料25份)： 产品设计输出 1． 产品图样 2． 机械加工工艺卡 3． 热处理工艺卡 4． 装配工艺卡 5． 焊接工艺卡 6． 材料试验规范 JXSH/JS-019 7． 采购技术要求规范 JXSH/JS-010 8． 无损检测工艺规范 JXSH/JS-002 9． 堆（喷）焊工艺规范 JXSH/JS-005 10． 热处理工艺规范 JXSH/JS-004 11． 机械加工工艺与检验规范 JXSH/JS-003 12． 装配工艺规范 JXSH/JS-006 13． 产品涂漆技术要求规范 JXSH/JS-008 14． 包装技术要求规范 JXSH/JS-009 15． 进货材料检验规范 JXSH/6A-001 16． API6A过程检验规范 JXSH/6A-004 17． 外协件检验规范 JXSH/JS-011 18． API6A产品设计规范 JXSH/6A-002 19． API6A焊接试验规范 JXSH/6A-005 20． API6A新产品试制大纲 JXSH/6A-001 21． API会标标识规范 JXSH/6A-003 22． API6A最终检验规范 JXSH/6A-006 23． API 6A产品质量计划（平板阀） JXSH/ZJ 6A-04 24． 使用说明书 6A-04 25． 设计计算书 备注： 所列文件6～22 另附 编制： 日期： 审核： 日期： 批准： 日期：

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编号：

JXSH/ZJ 6A-04

PFFA65-70 平板闸阀

使 用 说 明 PFFA65-70

6A-04

书

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1. 主要用途与适用范围

平板闸阀主要用于控制管线和其它设备介质的接通和切断，适用于额定工作压力为70Mpa，通径要求为65mm，工作温度为-29℃~+121℃，介质为石油、天然气等酸性和非酸性环境。 2. 产品技术规范

a. 执行标准：API SPEC 6A井口装置和采油树设备规范； b. 额定工作压力：70Mpa；

c. 阀门公称通径：65mm（2 9/16in）； d. 额定温度级别：P.U（-29℃~+121℃）； e. 产品材料级别：DD； f. 产品规范级别：PSL3； g. 性能要求级别：PR1； 3. 工作原理及结构说明

3.1本阀为明杆平板闸阀，主要由阀体、阀座、波形弹簧、闸板、阀杆、阀盖、阀杆螺母 、密封填料等零部件组成（详见附图）。

3.2阀门润湿表面的零部件均采用合金钢或不锈钢制造而成，能满足技术规范所明确的共况要求。

3.3阀门的阀座采用浮动形式，能保证阀座与阀板的有效密封，且它们所形成的密封副表面均喷焊了一层镍基合金，其表面硬度值为

45~62HRC，从而具备了抗冲蚀、耐磨损的特点，可有效保证产品的使用寿命。

3.4阀门密封填料采用唇形型式，能保证常压及高压的正常密封。 3.5阀体与阀盖之间采用压力增强式自紧密封式的垫环，密封安全可靠。 3.6逆时针方向旋转手轮，阀门运行打开动作，当阀杆进入密封时，闸板导流孔与阀座孔完全接通，此时阀门完全打开；顺时针方向旋转手轮，阀门运行关闭动作，当关闭到位后，将手轮倒旋约1/4圈时，使闸板处于浮动状态，从而实现密封副的密封。 4．贮运维护和使用保养要求

4.1阀门应置于干燥通风的室内贮存，并妥善封闭进出口，使阀门处于关闭一状态。

4.2产品贮存时，端部连接应涂油防锈，并防杂物污染。 4.3搬运时不得通过手轮来吊装阀门。

4.4本饭在出厂前，阀腔已充满高压密封脂润滑，在投入使用后应在开关数次，或在密封面出现微量渗漏时，通过阀盖上的密封脂注入阀向阀腔内注射密封脂。当需要注入密封脂时，须先卸掉密封脂注入阀的螺帽，再接上高压密封脂注射枪，将密封脂注入阀腔内，最后上紧螺帽。 4.5本阀在生产中只作截断和接通介质用，在操作

使用中，应使阀

处于全开或全年良种位置，不允许用作调节流量，否则会影响阀的密封性能和使用寿命。

4.6平底推力球轴承是阀门传动件阀杆螺母的支承件，其运转的灵活性直接影响到阀门启闭力矩的大小，应定期通过轴承座上的油杯，向其注射黄油。

4.7阀门操作时，不能借助加力杆等辅助工具，操作力矩应不大于140N.m。 5 试压与安装

5.1阀门在出厂前已进行过两次105Mpa的水压强度试验，不允许再做重复试验。

5.2阀门在使用前应进行密封试验，其试验规范为：

a.试验压力：70Mpa； b.试验介质：冷清水；

c.试压程序：两端各试验三次，第一次稳压时间不少于3min，第二次、第三次稳压时间均不少于15min，稳压期内不得有渗漏和压降现象。 5．3阀门与管线进行连接安装时，只需在阀门的端部装上BX153密封垫环，再将一对法兰用螺柱、螺母联结，并均匀上紧即可。 6．常见故障的排除

6.1阀门闸板阀座密封副出现微量泄露时，可通过密封脂注入阀向阀腔注射密封脂，如不凑数，则可能是密封面擦伤或磨损，需通过拆卸研磨或磨削加工来修复。

6.2当阀杆、平衡杆来密封填料处出现渗漏现象时，应更换填料。 6.3当阀杆操作不够灵便时，可能是轴承润滑不足，应通过油杯向轴承

注入黄油。

7. 产品附图（见下页）

1—阀体手动平注塑口端法兰材料公称压力额定温度～规范等级出厂编号中国 四川天工阀

图2 PFFA65-70暗杆平板闸阀

2—闸板 3—阀座 4—阀杆 5—填料

6—密封脂注入阀 7—油杯 8—手轮

PFFA65-70 平板闸阀

设 计 计 算 书

编制： 审核： 批准：

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设 计 计 算 书

主要技术参数

1.公称通径： 65mm ； 2.额定工作压力：70Mpa ； 3.额定温度级别：P.U； 4.材料级别：DD； 5.产品规范级别：PSL3； 6.性能要求级别：PR1；

7.连接形式：API 6BX型法兰连接； 8.执行标准：API 6A 19。

本设计将主要对阀门本体的壁厚和密封螺柱的强度进行校核。 一、阀门本体壁厚 材料：35CrMo

热处理调质：187-235HB 机械性能：σ

0.2=414MPa(API 60K)

按美国国家标准ASME VIII 第二册附录4中关于壁厚的计算公式： σ=2PnY2／(Y2-1) (1-1)

式中 Y—外径与内径之比（Dn＋2 SJ）/Dn Dn—内径Dn=65mm Pn—设计工作压力70MPa σ—许用应力 SJ—计算壁厚

根据API SPEC 6A 4.3.3.1的规定。 (σ)=2/3×σ

0.2 =2/3×414=276Mpa

代入（1-1）公式中得： 276=2*70* Y2/（Y2-1）

Y=1.414=（Dn＋2SJ）/Dn=（65+2 SJ）/65 SJ=13.455 实际壁厚

S=(110-65)/2=22.5(mm) 所以S＞SJ

实际壁厚大于计算壁厚,所以本体最小壁厚满足要求。

二、密封比压设计：

由《阀门设计手册》查表得，主要在高压力下金属密封，其计算比压为：

q=

QMZ

?(DMN?bM)bM q：密封面计算比压 QMZ：密封面上总作用力 DMN：密封面内径=65.1mm

bM：密封面宽度 =(81-65.1)/2=7.95mm

QMZ?QMJ?QMF

QMJ：密封面处介质作用力 QMF：密封面上密封力

QMJ??4(DMN?bM)2Pn= (3.14/4)X(65.1+7.95)70=289040.825(N)

2

DMN：密封面内径 Pn：计算压力（设计给定）

密封面必须比压 qMF= ( 3.5 + P )/ (bM/10)0.5

=( 3.5+70)/(7.05/10)0.5=86.346 Mpa

密封面上密封力QMF??(DMN?bM)bMqMF

=3.14(65.1+7.95)X7.95X86.346=50145.22(N) 密封面上总作用力 QMZ?QMJ?QMF =289040.825+50145.22=339186.05(N) 则 有 q=

QMZ

?(DMN?bM)bM= 339186.05/(3.14(65.1+7.95)X7.95) = 339186.05/1823.547=186 Mpa 密封面许用比压 ?q?=250Mp

则必须比压qMF=86.346Mpa＜186Mpa ＜?q?=250 Mpa 所以，密封面设计合格。

三、闸板强度验算

'?R计算厚度： SB??W?KPn?C

'：计算厚度 R：密封面的平均半径 ??W?：许用弯曲应力 SB C：腐蚀余量 P：计算压力=70 (Mpa) 设计给定 密封面的平均半径R 自由周边：R=(DMN+bM) 系数K 自由周边：K=1.24 (钢) R=(DMN+bM)

121=（65.1+7.95）=36.525（mm） 2?s517==224.8(Mpa) ??W?=2.32.3'SB?R12??W?KPn?C=36.525X0.6170+1=23.53 mm

'实际厚度为52 mm ≥SB=23.53 mm，

闸板厚度设计合格

四、阀杆强度校核

阀杆材料：2Cr13 60K: σs= 414

???=σs /2.3= 414/2.3= 180 Mpa

'''QFZQFZ≤??? ?L=≤??? ?Y=FSFS'关闭时阀杆总轴向力 ?Y：轴向压应力 ?L：轴向拉应力 QFZ''：开启时阀杆总轴向力 ???：许用应力 QFZ密封面处介质作用力QMJ QMJ=QMJ?(DMN?bM)2Pn

4?= (3.14/4) X (65.1+7.95)2 X70 = 289040.82 (N)

阀杆径向截面上介质作用力QP

QP??42dFPn

dF：阀杆直径

= (3.14/4) X 22.502 X 70 = 27421 (N)

阀杆与F4填料的摩擦系数 ?=0.05 由图知填料高度：bT=20 mm 则阀杆与填料摩擦力QT

22.5×20×70 = 1552.5（N） QT??dFbTPn =0.05×（1）、关闭时阀杆总轴向力：

'=K1QMJ+QP+QT QFZQMJ：密封面处介质作用力 QP：阀杆径向截面上介质作用力

QT：阀杆与填料摩擦力 K1：关闭时钢对钢的摩擦系数

K1=0.1

' = 0.10×289040.82+ 27421+ 1552.5 QFZ = 57877.50 N

(2)、开启时阀杆总轴向力:

'' =K3QMJ－QP＋QT QFZK3:开启时钢对钢的摩擦系数 =0.2

'' = 0.20×289040.82- 27421+ 1552.5 QFZ= 31939.664 N 阀杆最小截面积 FS=

?42DDP

FS：阀杆最小截面积 DDP：退刀槽处的阀杆直径

Fs =(3.14/4) X 22.52 = 397.4（mm2）

'QFZ则轴向压应力 ?Y=

FS?Y= 57877.50/397.4 =145.64 Mpa≤224.78 Mpa

''QFZ则轴向拉应力?L=

FS?L = 31939.664 / 397.4 = 80.37 Mpa≤224.78 Mpa

则?Y≤???、?L≤???，所以阀杆设计合理。

五、阀盖螺栓强度校核 材料：ASTM A193 B7 调质处理：197-235HB 机械性能：ASTM A193 B7 σ

0.2≥735MPa

根据API SPEC 6A 19的规定。 许用应力σ

5.1螺栓受力计算:

螺栓载荷W=π(2b)DCMP+0.785DC2P

=(2π* 0.3375)*136*5.5*103.5+0.785*1372*103.5 = 164087.45+1524934.327 = 1689021.78 (N)

式中：垫环宽N=(128-125.3)/2=1.35 mm 设计给定

垫环的有效密封宽度b=N/4=0.3375 mm 垫环外径DC = 136 mm 设计给定

垫环系数M 查表《阀门设计手册》 P392 M=5.5 试验压力P=1.5* 70 = 105 MPa 5.2螺栓截面校核： 螺栓总面积AM = W/[σs]

0.2=2/3σ

=2/3*735=490MPa

= 1689021.78 / 490 = 3446.98 mm2 5.3螺栓直径计算:

螺栓计算直径Db = (AM / 0.785 n )1/2 = （3446.98/ 0.785*8 ）1/2 = 23.428 mm 式中 n = 8 设计给定

螺栓直径为M24, 故螺栓设计满足强度要求。

六、阀盖强度校核：

6.1最小壁厚计算：

壁厚计算：SB1 = 1/2*Dn1(K0-1)+C

= 1/2* 50 (1.4436-1)+3 =14.09 mm

SB2 = 1/2*Dn1(K0-1)+C

= 1/2* 115 (1.4436-1)+3 =28.5 mm 式中： Dn1= 50 mm 设计给定 Dn2= 115 mm

附加裕量C 查表: 取 C=3

K0 = {[σs]/([σs]-1.732P)}1/2 = {344.6/(344.6-1.732*105)}1/2

= 1.4436

许用应力[σs] 按ASME 方法： API 60K σs =414 ST=0.83σs =343.62 MPa SM=2/3*σs =276 MPa 取 [σs]=276 MPa

试验压力P=1.5* 70 = 105 MPa

实际壁厚 [SB1] = (80-50)/2 = 15 mm [SB2] = (80-36) = 44 mm

结论： SB＜[SB] 安全

6.2 法兰强度计算：

最小法兰厚度δp = DC{(1.78WSG/PDC3)*(P/[σ])}1/2 =136{(1.78* 1689021.78*20/105*1363)*(105/344.6)}1/2 =136{（60129175,368/ 260349706）*0.30}1/2 =35.8 mm 式中：密封环外径DC = 136 mm设计给定 螺栓载荷W= 1689021.78 （N）

螺栓中心至垫环单边径向距离SG = 20 mm设计给定

试验压力P=1.5* 70 = 105 MPa

许用应力[σs] 按ASME 方法： API 60K σs =414

ST=0.83σs =343.62 MPa SM=2/3*σs =276 MPa 取 [σs]=276 MPa

实际厚度 [δp] =80 mm设计给定

结论: 计算厚度δp＜[δp] 安全

计算资料： 《 阀门设计手册 》 P392

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设计输出评审报告

JXSH/QR-7.3-06 编号：6A-04-11 项目名称 设计开发阶段 评审人员 高建祥 徐开秀 徐向东 部门 技术部 办公室 质管部 平板阀 设计输出 职务 技术部长 主 任 部 长 型号规格 负责人 评审人员 丁训龙 陈华照 周立帅 PFFA65-70 戴峥嵘 部门 生产部 供销部 办公室 职务 部 长 部 长 管理者代表 评审内容： 1. 设计输出内容是否满足设计输入的要求。 2. 产品设计输出内容是否符合API Spec 6A 19版规范要求。 3. 所引用的技术文件是否满足产品的要求。 4. 质量计划的内容是否合理。 5. 产品图样的设计是否满足零件的制造要求。 6. 引用的法律、法规是否合适。 评审结论： 设计输出文件有效适宜

1. 设计输出的内容（主要技术参数）完全符合设计输入（顾客）的用法。 2. 产品设计输出的内容符合API Spec 6A 19版的要求。 3. 所制订、引用的各类技术规范能满足产品的要求。 4. 所订的质量计划既满足了产品的制造要求，同时也符合API Spec 6A 19版对制造工艺的要求。 5. 设计的产品图样完整齐全，包函了产品输入的全部特征。 6. 引用的法律、法规合适。 备注： 签名： 编制： 日期： 审核： 日期： 批准： 日期： 盐城佳鑫石化机械制造有限公司

会议记录

编号:6A-04-12 会议主题 会议时间 主 持 人 平板阀设计输出 2010-01-22 戴峥嵘 地 点 记录人 会议室 徐开秀 会议内容： 会议参加人为参加设计输入和设计相关的所有职能部门的代表。 1. 对平板阀的设计输出清单进行了审核。 2. 设计输出的内容完全符合输入文件的要求。 3. 输出文件的规范要求符合API Spec 6A 19版的要求。同时也满足了产品生产的要求。 4. 制订的质量计划合理，符合API Spec 6A 19版对制造工艺质量的要求。 5. 产品图样正确、完善,各种必须的工艺文件已编制好,并基本满足零件的制造要求。 6. 会议通过了平板阀的设计输出报告，认为输出文件有效。

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设计验证报告

JXSH/QR-7.3-07 编号：6A-04-13 项目名称 验证部门及 参加验证人员 试验样机编号 平板阀 型号规格 PFFA65-70 总 经 理：戴峥嵘 质管部：徐向东 生产部：丁训龙 技 术 部：高建祥 供销部：陈华照 110214 试验起止日期 2010/03.31～04.15 设计开发输入综述（性能、功能、技术参数及依据的标准或法律法规等）： 本产品按API Spec 6A 19版规范，并结合市场需求进行设计的，额定工作压力5000psi，性能级别PR1，规范级别PSL3，材料级别EE，温度级别P·U，为含H2S的轻度腐蚀装备。安全可靠。选用法律：（1）经济合同法（2）产品质量法（3）环境保护法。 主要试验仪器和设备： 序号 试验项目 仪器设备名称 操作者 1 室温下的静水压强度试验 超高压试验泵 孙玉娟 2 室温下的静水压密封试验 超高压试验泵 孙玉娟 3 闸阀扭矩测量试验 扭矩扳手 孙玉娟 4 / 压力/温度循环试验 大庆开发区方圆油田设备有限公司 5 平板阀室温下的动态试验 试压泵 孙玉娟 6 / 气压试验 盐城依利气压设备有限责任公司 / 7 上密封气压试验记录 盐城依利气压设备有限责任公司 8 阀座密封试验 超高压试验泵 孙玉娟 9 / 非金属密封件试验 南京宏光橡胶件厂 10 / 解体检验 孙玉娟 针对输入要求的各专项试验/检测报告内容摘要及结论： 1. 总体静压试验无渗漏。 2. 压力/温度循环试验合格 3. 动态试验合格 4. 非金属密封件试验合格 5．气压试验合格 6．解体检验合格 设计验证结论： 经样机性能试验设计输出符合设计输入要求。 对设计验证结论的跟踪结果： 见现场安装服务报告。 备注： 在得到用户的使用情况反馈后，再进行产品的设计确认。 编制： 日期： 审核： 日期： 批准： 日期：

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编号: 6A-04-14

PFFA65-70平板阀 样机性能试验报告

编制:

审核:

批准:

年 月 日

试验项目目录

一、 PFFA65-70 平板阀

1. 室温下的静水压强度试验记录 2. 室温下的静水压密封试验记录 3. 闸阀扭矩测量试验记录 4. 压力/温度循环试验

5. 平板阀室温下的动态试验记录 6. 气压试验记录 7. 上密封试验记录 8. 阀座密封试验记录 二、 非金属密封件试验报告 1. 热化学性能试验报告 2. 装置试验记录 三、解体试验报告

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qg53.html