[发明专利]一种水下阀

说明书

技术领域

 本发明涉及一种阀门，具体涉及一种深海用水下阀。

背景技术

海洋具有丰富的能源资源，海洋能源的开发和利用在能源开发中占有着举足轻重的地位。海洋能源开发对设备的要求较高，尤其是对水下阀门的设计、制造、安装等都有严格的要求。

水下阀又称海底阀(Subsea valve)，是用在水下管道上的所有阀门的统称。目前，水下阀门主要集中应用在海洋油气工程的水下管汇与输送管道上。由于水下阀门在水下无法维护、维修、更换，所以对水下阀门有更高的可靠性和更好的耐用性要求。特别是用在天然气管线的水下阀门，由于天然气管道具有管道压力高、流速快等特点，在工作过程中，水下阀门内部要承受输送介质的压力，外部要承受海水的压力，潜水越深，外部压力越大。同时，海水还具有腐蚀特性，所以对水下阀门的选材、结构和加工工艺的要求都较高。

现有技术中亟需一种选材合理、结构新颖、工艺性好、综合性能稳定的水下阀。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种选材合理、结构新颖、工艺性好、综合性能稳定的水下阀。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种水下阀，包括阀体、可旋转的设置于阀体内流道的两个阀室内的两个球体、设置于两个球体与阀体之间的阀座支撑圈、与两个球体连接的两个阀杆、设置于阀体的上端部与两个阀杆之间的两个支撑箱、连接于两个支撑箱上端的两个驱动连接板及通过螺栓、螺母连接于阀体前后两端的两个连接体，支撑箱与阀杆之间设置有滑动轴承，所述阀体的内腔与两个所述连接体的内腔均堆焊有镍基合金层。

本发明采用双球体结构设计，两个球体与阀座之间独立密封，一个球体密封结构发生故障时，还有另一个球体可以实现密封功能，提高了可靠性。阀体和连接体需要采用高强度合金钢，在内部压力和外部压力作用下仍能保证良好的机械性能，变形量在材料和密封要求的许可范围内。耐腐蚀的镍基合金层厚度大于3mm，满足介质腐蚀和产品寿命要求。阀座和阀杆均选用高耐蚀合金材料，球体表面喷涂碳化钨合金，提高表面硬度和抗擦伤能力。通过螺栓和螺母将阀体与连接体连接起来，内部形成一个腔体，满足介质压力输送要求。

所述螺栓连接有盖型螺母，盖型螺母的前端与所述连接体的外表面触接，盖型螺母的前端部与该连接体之间设置有螺母密封圈，所述螺栓的外露部分、所述螺母均位于盖型螺母与连接体之间，该结构阻止海水对螺栓、螺母的螺纹部位产生腐蚀，提高了紧固件的使用寿命。

所述阀体通过销轴于所述球体的上端部和下端部分别设置有上固定板和下固定板，球体与上固定板、下固定板之间均设置有定位轴承。上固定板和下固定板有效提高了球体的对中性，避免球体偏离中心产生泄漏和增大摩擦力，阀杆操作只承受驱动时的扭矩，不承受弯矩，操作力矩小，方便在水下操作阀门。

所述阀座支撑圈设置有弹簧槽，该弹簧槽内设置有弹簧，弹簧的一端抵顶在弹簧槽的底端，弹簧的另一端抵顶在所述阀体上，阀座支撑圈与阀体之间还设置有阀座唇形密封圈和阀座O型密封圈，阀座支撑圈与对应的球体之间设置有阀座三角密封圈和阀座次级密封圈。阀座支撑圈与球体之间采用双密封结构，任一密封圈失效，另一个密封圈还能有效阻止介质泄漏，而且阀座三角密封圈为具有优良性能的橡胶件，有很强的自愈合功能，即使介质中有杂质损伤密封件，也不会轻易失效，使本发明具有较好的可靠性。

所述阀体与所述连接体之间于所述螺栓的外侧设置有阀体防水圈，所述阀体与所述连接体之间于所述螺栓的内侧设置有阀体唇型密封圈和阀体0型密封圈。

所述支撑箱与所述阀体之间设置有唇形密封圈和支撑箱防水圈，所述支撑箱与所述驱动连接板之间设置有O型密封圈，所述支撑箱与所述阀杆之间设置有压套，压套与阀杆之间设置有阀杆O型密封圈，压套与支撑箱之间设置有压套O型密封圈，压套、阀杆与支撑箱三者之间设置有阀杆唇型密封圈。

所述驱动连接板上连接有驱动头螺栓和驱动头螺母，驱动连接板与驱动头螺母之间设置有螺母防水圈，所述驱动连接板上端还设置有驱动头，驱动连接板与驱动头之间设置有驱动头防水圈和阀杆防水圈。

阀座支撑圈与阀体、阀体与连接体、阀体与支撑箱、阀杆与压套、驱动连接板与驱动头、驱动连接板与支撑箱、压套与阀体之间选用唇形密封圈和O型密封进行密封。其中，唇形密封圈具有安装精度高、稳定性好、失压抗爆裂等特点。O型密封圈能有效阻止海水进入阀门腐蚀部件。采用双组合密封使阀门性能更可靠。螺母设置防水圈，阻止海水进入腐蚀螺纹。