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美国罗伯逊ROBERTSON进口电动高压闸阀:全面解析与应用指南

一、产品简介

美国罗伯逊ROBERTSON进口电动高压闸阀是一种由多回转智能型电动执行机构与高压闸阀体组合而成的高性能工业自动化截断阀门。作为美国Robertson®集团旗下的核心电站阀门产品之一,该阀门通过接收工业自动化控制系统输出的标准电信号(如4-20mA DC),驱动电动执行机构带动阀杆升降,使闸板沿通道轴线垂直方向作直线运动,实现对管道介质的全开或全关控制。

ROBERTSON电动高压闸阀的核心在于其耐高温高压材料体系压力自紧式密封结构的完美结合。阀门属整体直通铸造(锻造)阀,中部采用无阀盖压力自紧式密封结构。自密封圈材料有低碳钢或柔性石墨316丝(网),在高温高压工况下具有良好的密封性能。阀体材料为铬钼钒钢等耐高温高压合金。密封面上层堆焊钻基硬质合金,其加工后的纯金属层≥3mm,具有耐磨、耐高温、抗腐蚀、抗擦伤、使用寿命长等特点。电动执行机构可实现远程自动控制,无缝接入DCS系统。

ROBERTSON品牌隶属于美国Robertson®集团,承袭美国百年工业基因,在高压阀门与流体控制领域拥有雄厚的技术积淀。罗伯逊机械(厦门)有限公司作为该集团在华设立的全资子公司,全面负责进口阀门、水泵等高端工业设备的销售与技术服务工作。

二、工作原理

ROBERTSON电动高压闸阀的核心工作原理建立在电动执行机构的精密驱动与闸板升降密封的协同基础之上。

(一)电动执行机构工作原理

ROBERTSON电动高压闸阀配用多回转智能型电动执行机构,以AC220V或AC380V电源为动力。执行器直接接受来自DCS、PLC或调节仪表的统一标准信号(通常为4-20mA DC),经伺服放大器放大后驱动电机运转。电机的旋转通过减速机构转化为多回转扭矩,驱动阀杆旋转。阀杆上的梯形螺纹将旋转运动转化为闸板的直线升降运动。

电动装置配有转矩控制机构、行程控制机构、现场操作机构和手/电动切换机构。阀门的开关均由行程控制机构调整,调整转矩限制机构可以在行程控制机构失灵的情况下保护阀门。除就地操作外,还可进行远距离操作ROBERTSON电动高压闸阀支持开关型(两位切断控制)和调节型两种控制方式。执行器标配手动离合装置,可在断电或检修时通过手轮进行手动操作。

(二)闸板升降密封原理

ROBERTSON电动高压闸阀的启闭件为闸板,闸板的运动方向与流体方向相垂直。闸阀只能作全开和全关操作,不能作调节和节流。闸板在局部开启状况下,高速流动的介质会引起阀门的振动,而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面。当执行机构接收到开启信号时,阀杆带动闸板向上提升至全开位置,流体通道完全畅通;当接收到关闭信号时,阀杆带动闸板向下运动至阀座密封面,切断介质通路。

阀门采用压力自紧式密封结构——压力越高,密封越可靠。密封面采用钻基硬质合金等离子喷焊而成,耐磨、抗擦伤性能好。阀座密封面采用铁基铬镍不锈钢堆焊而成

(三)介质流向不受限制

ROBERTSON电动高压闸阀的介质流动方向一般不受限制,介质可从闸阀两侧任意方向流过。这一特性使其便于安装,特别适用于介质的流动方向可能改变的管路中。

三、结构特点

ROBERTSON电动高压闸阀的结构设计充分考虑了高温高压工况对强度、密封和可靠性的特殊要求,主要体现在以下方面:

(一)压力自紧式密封结构

ROBERTSON电动高压闸阀中部采用无阀盖压力自紧式密封结构。自密封圈有两种材料,一种是低碳钢,另一种是柔性石墨316丝(网)。这一结构的核心优势在于:阀门内部压力越高,体盖连接处的密封性能越好。阀体材料为铬钼钒钢

(二)闸板结构形式

ROBERTSON电动高压闸阀的闸板形式分为楔式弹性单闸板、刚性楔式单闸板和双闸板等三种形式

  • 弹性楔式单闸板:闸板可产生微量变形,弥补密封面角度在加工过程中产生的偏差,具有自动补偿加工误差、适应高温工况的特点。

  • 双闸板中间带万向顶结构:能自动调整闸板与阀座密封面吻合度,保证阀门的密封。此结构维修方便,阀瓣互换性较好

  • 刚性单闸板:结构简单,适用于常规工况。

(三)钻基硬质合金堆焊密封面

阀座密封面采用钻基硬质合金等离子喷焊而成,其加工后的纯金属层≥3mm,具有耐磨、耐高温、抗腐蚀、抗擦伤、使用寿命长等特点。阀座密封面采用铁基铬镍不锈钢堆焊而成。密封面硬度高,耐磨擦,抗擦伤

(四)阀杆强化处理

阀杆表面经抗蚀性氮化处理,硬度高,抗擦伤,耐腐蚀,使用寿命长。阀杆用渗氮钢制成,具有良好的抗腐蚀性和抗擦伤性

(五)双向承压与自密封设计

ROBERTSON电动高压闸阀采用双向承压密封设计。阀门采用压力自紧式密封或阀体、阀盖垫片密封结构,使用安全可靠。阀杆螺母与支架连接部分安装了推力轴承,转动力矩小、启闭灵活。

四、核心优势

ROBERTSON进口电动高压闸阀的核心优势可概括为以下几个方面:

(一)优异的耐高温高压性能

ROBERTSON电动高压闸阀专为高温高压工况设计,公称压力覆盖PN10~25.0MPa,最高可达PN32.0MPa。工作温度覆盖-29℃~550℃,最高可达570℃。阀体材料为铬钼钒钢,在高温高压工况下具有良好的密封性能

(二)压力自紧式密封,压力越高越可靠

ROBERTSON电动高压闸阀采用压力自紧式密封结构。与传统螺栓连接阀盖不同,这一设计利用介质自身的压力来实现密封——阀门内部压力越高,体盖密封性能越好。自密封圈采用低碳钢或柔性石墨316丝(网)

(三)钻基硬质合金密封面,超长使用寿命

密封面采用钻基硬质合金等离子喷焊,加工后的纯金属层≥3mm。密封面上层焊钻基硬质合金,具有耐磨、耐高温、抗腐蚀、抗擦伤、使用寿命长等特点

(四)阀杆强化处理与推力轴承设计

阀杆表面经抗蚀性氮化处理,硬度高,抗擦伤,耐腐蚀。阀杆用渗氮钢制成。推力轴承使转动力矩小、启闭灵活、省力省电。

(五)智能远程自动化控制

ROBERTSON电动高压闸阀配用智能型电动执行机构,支持4-20mA标准信号输入。可与DCS、PLC等控制系统实现无缝对接。除就地操作外,还可进行远距离操作。防护等级可达IP55(可定制IP67,隔爆标志ExdⅡBT4

(六)双向密封与自密封设计

ROBERTSON电动高压闸阀采用双向密封设计。阀门采用压力自紧式密封或阀体、阀盖垫片密封结构。阀瓣采用双闸板中间带万向顶结构,能自动调整阀瓣与阀座密封面吻合度

(七)流体阻力小,节能高效

闸阀在全开时整个流通直通,此时介质的运行压力损失最小。通道流畅,流阻系数小。密封面受介质的冲刷和侵蚀小。

(八)适用范围广,材质选择多样

ROBERTSON电动高压闸阀的公称通径覆盖DN50~DN600mm。阀体材质可选WCB-A105、WC6-12Cr1MoV、WC9-12Cr1MoV。选用不同材质,可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、强氧化性介质及尿素等多种介质

五、型号参数与规格选型

ROBERTSON进口电动高压闸阀提供完整的产品型号体系,主要技术参数如下:

参数项目 规格范围
公称通径(DN) DN50~DN600mm
公称压力(PN) PN10~25.0MPa(最高可达PN32.0MPa)
适用温度 -29℃~550℃(最高可达570℃)
阀体材质 WCB-A105、WC6-12Cr1MoV、WC9-12Cr1MoV
阀杆材质 渗氮钢(表面氮化处理)
密封面材质 钻基硬质合金等离子喷焊(纯金属层≥3mm)
自密封圈材质 低碳钢、柔性石墨316丝(网)
闸板结构 弹性楔式单闸板、刚性楔式单闸板、双闸板(带万向顶)
连接方式 法兰式、焊接式
电源电压 AC380V 50Hz、AC220V 50Hz(可定制60Hz)
控制信号 4-20mA DC、1-5V DC
反馈信号 4-20mA DC
防护等级 IP55(标准)、IP67(定制)
隔爆标志 ExdⅡBT4
环境温度 -20~+60℃
适用介质 水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、强氧化性介质、尿素、含硫天然气等
设计标准 E101、JB/T3595、ASME B16.34

ROBERTSON电动高压闸阀的主要性能优势还体现在以下方面:

  • 压力自紧式密封:压力越高,密封性能越好

  • 钻基硬质合金堆焊密封面:耐磨、耐高温、抗腐蚀、抗擦伤、使用寿命长

  • 双闸板/弹性闸板结构:自动补偿加工误差,适应高温工况

  • 推力轴承:转动力矩小、启闭灵活、省力省电

  • 阀杆氮化处理:抗腐蚀性和抗擦伤性优异

  • 双向承压密封:适应更为复杂的管路系统需求

六、选型指南

在进行ROBERTSON进口电动高压闸阀的规格选型时,建议遵循以下原则:

(一)压力等级确定

根据管道系统的最高工作压力选择对应的压力等级。ROBERTSON电动高压闸阀的压力等级覆盖PN10~32.0MPa,可满足从高压到超高压的各类工况需求

(二)温度等级确定

根据管道系统的最高工作温度选择阀门材料和结构:

  • 温度≤425℃:选用WCB碳钢材质

  • 温度≤540℃:选用WC6铬钼钢材质

  • 温度≤570℃:选用WC9铬钼钢或12Cr1MoV铬钼钒钢材质

(三)闸板结构选择

根据工况要求选择合适的闸板结构

  • 楔式弹性闸板:适用于温度波动较大、需要补偿热变形的工况

  • 双闸板(带万向顶) :密封更可靠,能自动调整阀瓣与阀座密封面吻合度

  • 刚性单闸板:结构简单,适用于常规工况

(四)连接方式选择

根据管道系统的连接标准选择合适的连接方式:

  • 焊接连接:适用于永久性安装,密封可靠无泄漏

  • 法兰连接:便于安装与拆卸维护

(五)电动执行器选型

根据阀门公称通径和所需扭矩选择合适的电动执行机构

  • 电源电压:AC220V或AC380V

  • 控制方式:开关型(两位切断控制)或调节型

  • 控制信号:4-20mA DC或1-5V DC

  • 防爆区域应选用防爆型执行器(ExdⅡBT4)

七、分类特点

ROBERTSON进口电动高压闸阀按不同维度可分为以下类别:

(一)按闸板形式分类

  • 楔式弹性闸板闸阀:闸板可产生微量变形,弥补加工过程中密封面角度的偏差

  • 刚性单闸板闸阀:结构简单,适用于常规工况

  • 双闸板闸阀:中间带万向顶结构,能自动调整闸板与阀座密封面吻合度

(二)按阀体材质分类

  • 碳钢/铸钢阀体(WCB-A105) :适用温度≤425℃

  • 铬钼钢阀体(WC6-12Cr1MoV) :适用温度≤540℃

  • 铬钼钒钢阀体(WC9-12Cr1MoV) :适用温度≤570℃

(三)按连接方式分类

  • 焊接连接式(BW) :适用于永久性安装,密封可靠

  • 法兰连接式(RF) :便于安装与拆卸维护

(四)按密封面材质分类

  • 钻基硬质合金堆焊密封:钻基硬质合金等离子喷焊

  • 铁基铬镍不锈钢堆焊密封:耐磨、抗擦伤性能好

(五)按防爆性能分类

  • 普通型:适用于非防爆区域的常规工况

  • 隔爆型(ExdⅡBT4) :适用于易燃易爆危险区域

八、应用领域

ROBERTSON进口电动高压闸阀凭借其优异的耐高温高压性能、可靠的密封能力和广泛的工况适应性,在以下领域得到广泛应用:

  • 火力发电:用于火力发电站各种系统的管路上,切断或接通管路介质。适用于高温高压的水、蒸汽、过热蒸汽的管道上

  • 石油化工:用于石油炼制、化工生产过程中的高温高压介质控制。适用于压力为PN10~25.0MPa以内的水、蒸汽、油品、过热蒸汽的管道上

  • 冶金行业:用于冶炼、炼钢等工艺流程中的切断或接通

  • 核电与水力电站:用于核电站、水力电站的高温高压管路控制

  • 锅炉蒸汽系统:用于工业锅炉、电站锅炉的蒸汽管路截断与控制

  • 化肥与化工:适用于酸、碱、氨、尿素、含硫天然气等介质

ROBERTSON电动高压闸阀特别适用于需要高温高压、远程自动化控制、高可靠性截断的工业管道系统。闸阀通常适用于不需要经常启闭、保持全开或全闭的工况

九、安装与使用注意事项

为确保ROBERTSON进口电动高压闸阀的最佳性能和最长使用寿命,安装与使用过程中需注意以下事项:

(一)安装前检查

安装前须检查产品型号、规格是否吻合,检查整机零件是否缺损与松动。安装前应按规定的信号进行整机测试,防止因运输产生振动影响使用性能。检查密封面有无损伤,闸板动作是否灵活。

(二)管道清洁

在安装前,应对管道进行彻底清洗,清除管道内的焊渣、氧化皮、油污等杂物,防止损坏精密的密封面。

(三)安装方向

ROBERTSON电动高压闸阀的介质流动方向一般不受限制。但为获得最佳性能,阀门需垂直安装(闸板升降方向与地面垂直,避免闸板自重导致关阀不严)。管道轴线与阀门轴线对齐,防止阀体受力变形。

(四)焊接/法兰连接要求

对于焊接连接的阀门,焊接时应采取适当的保护措施。支管两端为焊接结构,焊接坡口可按标准或用户要求制作。阀体与管道的法兰连接,要注意同轴度,用对称分步的方式均匀拧紧螺栓

(五)严禁作为节流使用

ROBERTSON电动高压闸阀只能作全开和全关操作,不能用作调节流量。闸板在局部开启状况下,高速流动的介质会引起阀门的振动,而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面

(六)电气连接规范

电动执行器的电气连接应严格按照产品说明书进行,确保电源电压、信号类型与执行器参数匹配。防爆型产品须遵守防爆电气设备安全规程

(七)高温环境执行器保护

在高温环境下使用,应考虑电动执行器的耐高温保护措施。可采用分体式安装隔热垫片散热片等方案,保护执行器免受过热损坏。

(八)定期维护

电动高压闸阀应定期进行检查和维护。定期检查密封面的磨损情况;检查阀杆填料的密封状态;检查执行器的运行状态。双闸板结构便于用户现场维修保养

结语

美国罗伯逊ROBERTSON进口电动高压闸阀凭借其压力自紧式密封结构带来的压力越高密封越可靠的独特性能、钻基硬质合金堆焊密封面带来的超长使用寿命(纯金属层≥3mm,耐磨、耐高温、抗腐蚀、抗擦伤)、多回转智能电动执行器带来的远程自动化控制优势(4-20mA,IP67,ExdⅡBT4)、双闸板中间带万向顶结构带来的自动调整密封面吻合度特性以及宽广的参数覆盖范围(DN50~DN600,PN10~32.0MPa,-29℃~570℃),已成为火力发电、石油化工、冶金、核电等领域高温高压工况截断控制的理想选择。无论是超超临界机组主蒸汽管道的可靠截断,还是炼化装置的高温介质控制,ROBERTSON都能提供专业、可靠的流体控制解决方案。

如需获取更详细的产品资料或进行专业选型咨询,欢迎联系ROBERTSON中国授权服务商——罗伯逊机械(厦门)有限公司。ROBERTSON始终秉持“技术驱动,品质为先”的理念,致力于以进口品质和专业服务,赋能客户提升运营效率与设备可靠性。

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