Q641M-16C高温一体式气动法兰球阀(O型切断阀)产品解析
一、上海丹福斯阀门产品介绍
Q641M-16C是一款专为高温工况设计的一体式气动法兰球阀,核心功能为高温介质的快速切断与调节。其采用“阀体+执行器”一体化设计,集成气动驱动与高温密封技术,适用于石化、电力、冶金等行业的蒸汽、热油、高温气体等严苛场景,实现可靠的高温切断与远程控制。
1. 型号解析(基于行业标准与通用命名规则)
Q:球阀(球型阀瓣结构,O型球芯)。
6:驱动方式(“6”代表气动执行器)。
4:连接形式(“4”通常指法兰连接)。
1:结构代号(浮动球或一体式设计,此处“一体式”指执行器与阀体刚性连接,减少泄漏点)。
M:高温型(Material或Special Design,代表阀体材质与密封件适配高温工况)。
16:公称压力1.6MPa(16bar)。
C:铸钢材质(Carbon Steel,阀体材质为WCB/WCC等铬钼钢系列,耐高温高压)。
2. 核心特性
高温适应性:阀体采用WCB(碳钢)或WCC(含合金元素的铬钼钢)铸造,长期耐温≤425℃(WCB)、≤485℃(WCC);密封件为金属硬密封(不锈钢+柔性石墨)或复合陶瓷涂层,短期耐温可达600℃,适用于高温蒸汽、热油等介质。
一体式设计:气动执行器与阀体通过螺栓刚性连接(非分体式),减少接口泄漏风险,结构紧凑(长度比普通球阀短10%-15%),维护便捷。
O型切断功能:球芯为O型(全通径球体),关闭时球芯与阀座形成线密封(接触面积小、比压均匀),泄漏量≤0.01%(符合GB/T 13927标准),适用于有毒、易爆介质的零泄漏需求。
气动驱动:压缩空气(0.4-0.8MPa)驱动双作用或单作用执行器,开关时间≤3秒(DN100),支持远程控制(电磁阀+PLC),适合自动化产线。
法兰连接:符合GB/T 9119(国标)、ASME B16.5(美标)等标准,适配DN50~DN500大口径管道,密封可靠且便于安装。
3. 结构组成
主要由以下部件构成:
阀体:WCB/WCC铸钢铸造,内置O型球芯通道(直通或L型,常规为直通),与管道法兰刚性连接。
球芯:实心O型球体(表面堆焊碳化钨或喷涂陶瓷涂层),耐高温磨损,与金属阀座形成线密封。
阀座:金属硬密封(如304不锈钢+柔性石墨)或复合密封(陶瓷+金属),耐高温高压,抗冲刷。
气动执行器:双作用(压缩空气驱动往复动作)或单作用(弹簧复位),输出扭矩大(DN200可达1500N·m),带气动接头与限位装置(防止过扭矩)。
连接法兰:国标/美标法兰,螺栓孔距标准化,适配DN50~DN500管道。
二、上海丹福斯阀门关键尺寸规格(以常见DN100~DN300为例)
参数项
典型范围/说明
公称通径(DN) DN50、DN65、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300(最大可达DN600)。
公称压力(PN) 1.6MPa(16bar),高温场景可选PN2.5/4.0MPa定制(需加强阀体壁厚)。
法兰标准 GB/T 9119-2010(PN16)、ASME B16.5 Class 150、HG/T 20592-2009(PN16)等,适配管道法兰类型。
阀体长度(L) DN100约280mm;DN200约380mm;DN300约480mm(一体式设计比普通球阀短10%-15%)。
球芯直径 与阀体通径匹配(如DN100球芯直径≈100mm),表面涂层厚度0.5~2mm(陶瓷涂层)。
执行器尺寸 双作用执行器长度约200-350mm(DN100-DN300);单作用约180-300mm(含气动接头)。
重量 铸钢材质,DN100约20-25kg;DN300约100-130kg(大口径阀门需加强结构设计)。
耐温范围 WCB铸钢:-29℃~425℃(长期);WCC铸钢:-46℃~485℃(长期);金属密封:-20℃~600℃(短期耐温≤800℃)。
适用介质 高温蒸汽(≤450℃)、热油(≤300℃)、高温气体(≤500℃)、含颗粒的高温流体(如锅炉排污水)。
三、核心优缺点分析
优势亮点
高温性能优异:
阀体采用铬钼钢(WCB/WCC),耐温≤485℃;金属硬密封+陶瓷涂层设计,短期耐温达600℃,远超普通球阀(≤200℃),适用于电厂蒸汽管道、石化裂解炉等高温场景。
密封可靠,零泄漏:
O型球芯与金属阀座线密封,关闭时接触面积小、比压均匀,泄漏量≤0.01%(符合GB/T 13927标准),适用于有毒、易爆介质(如硫化氢、氯气)的切断。
一体式结构,维护便捷:
执行器与阀体刚性连接,减少法兰接口泄漏风险;维护时仅需拆卸执行器与阀体的连接螺栓,无需整体吊装,停机时间短(≤1小时)。
气动控制灵活:
双作用执行器推力大(DN300扭矩达1500N·m),支持快速开关(≤3秒);单作用执行器弹簧复位,气源中断时自动关闭(安全冗余),适合DCS系统集成。
耐高压稳定:
公称压力1.6MPa(16bar),高压场景(如≥1.6MPa的热油管道)可选PN2.5/4.0MPa定制,抗高压冲击性强。
局限性
成本较高:
铬钼钢铸造+金属硬密封+陶瓷涂层工艺,单价远高于普通气动球阀(DN200约4-10万元),适合高温高压严苛工况。
耐温上限限制:
长期使用温度≤485℃(WCC),超高温(>600℃)需选特殊材质(如镍基合金),成本显著上升。
机械强度依赖安装:
阀体与管道法兰需严格对中(偏差≤1mm),否则可能导致应力集中(高温下易开裂);螺栓需按扭矩均匀紧固(参考说明书),避免泄漏。
介质兼容性限制:
不适用于强腐蚀性介质(如浓硝酸、氢氟酸),金属密封件可能被腐蚀(需选配哈氏合金或聚四氟乙烯涂层阀座)。
重量较大:
铸钢材质+大口径设计,DN300阀门重量约130kg,吊装需专业设备(如行车),增加安装成本。
四、典型使用场景
该阀门专为高温、高压、需零泄漏切断的工业场景设计,核心应用如下:
1. 电力行业
火力发电厂:主蒸汽管道旁路调节(高温高压蒸汽,DN200-DN500);
余热锅炉:过热蒸汽管道切断(温度≤500℃,DN150-DN300)。
2. 石化与化工
炼油厂:裂解炉出口高温油气切断(温度≤450℃,DN200-DN400);
化工反应釜:高温物料(如导热油、熔盐)进料阀(温度≤400℃,DN80-DN250)。
3. 冶金与钢铁
高炉热风炉:助燃空气管道调节(高温空气≤350℃,DN100-DN300);
轧钢厂:加热炉冷却水切断(高温水≤200℃,DN50-DN150)。
4. 能源与环保
垃圾焚烧厂:高温烟气调节(温度≤600℃,DN200-DN400);
生物质电厂:锅炉排污水管道切断(高温污水≤250℃,DN100-DN200)。
五、选型与安装注意事项
工况匹配:
温度:长期使用温度≤485℃(WCC),超温需选镍基合金阀体(如Inconel 600);
压力:公称压力≥系统最大工作压力(建议1.5倍安全系数);
介质:避免强腐蚀性介质(如浓硝酸),需选耐腐蚀密封件(如哈氏合金)。
尺寸适配:
法兰标准需与管道一致(如国标GB/T 9119或美标ASME B16.5);
大口径(DN>200)建议选双作用执行器(推力大,避免单作用弹簧疲劳)。
执行器配置:
需远程控制选双作用执行器(配电磁阀+定位器);
需安全冗余(气源中断时自动关闭)选单作用执行器(弹簧复位)。
安装要求:
法兰面需清理无毛刺,螺栓按对角顺序均匀紧固(扭矩参考厂家表,误差≤5%);
气动管路需安装过滤器(过滤精度≤10μm)和干燥器(防止冷凝水损坏执行器);
避免安装在振动剧烈或管道变形位置(防应力开裂)。
维护保养:
定期检查密封件(金属阀座每1年,陶瓷涂层每2年),磨损严重时更换;
气动执行器需每6个月润滑(使用高温润滑脂,如二硫化钼);
长期停用时,需排空气路水分,防止执行器内部锈蚀。
六、上海丹福斯阀门总结
Q641M-16C高温一体式气动法兰球阀是高温高压切断场景的“可靠之选”,凭借铸钢材质的耐温性、金属密封的零泄漏特性及一体式设计的便捷维护,在电力、石化、冶金等重工业领域不可替代。选型时需重点关注温度、压力及介质兼容性,建议与厂家合作进行工况模拟测试(如高温压力循环试验),确保长期稳定运行。