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进口超高温蝶阀-美国罗伯逊ROBERTSON

进口超高温蝶阀-美国罗伯逊ROBERTSON

美国罗伯逊(ROBERTSON)进口超高温蝶阀是一款专为冶金、建材、化工、电力及环保等行业超高温气体管路设计的高性能切断与调节阀门。产品采用耐热合金钢(310S、Inconel、GH3128等)整体铸造,结合三偏心金属硬密封技术、水冷式阀体结构及高温浇注料/陶瓷纤维内衬等多重耐高温措施,可在650℃至1650℃的超高温工况下长期稳定运行(瞬间耐温最高可达1600℃),广泛应用于高温烟气管道、工业炉窑排烟系统、催化裂化能量回收系统、VOC处理装置、余热回收、脱硫脱硝及玻璃/水泥工业等领域的介质流量调节与切断控制。 与标准高温蝶阀不同,ROBERTSON超高温蝶阀从结构设计、材料选型到密封副配置均针对超高温环境进行系统性优化:采用全金属硬密封副(司太立合金/因科镍堆焊)以杜绝弹性密封件在高温下的老化失效;阀体内腔及蝶板表面可选配水冷夹层或耐火浇注料衬里,使基体金属温度始终维持在安全范围内;三偏心无摩擦密封设计确保了阀门在数百次启闭后仍保持可靠的零泄漏密封。驱动方式涵盖手动(蜗轮)、气动和电动三大系列,可配置限位开关、电气定位器及防爆执行器等附件,与PLC/DCS系统无缝对接,实现阀门开度的远程精确调节与自动化闭环控制。

产品特点
技术参数
可选配置

一、三维偏心金属硬密封,零泄漏无摩擦

产品采用国际先进的三偏心结构设计——阀杆轴线偏离蝶板密封面中心(偏心A),偏离管道中心线(偏心B),密封锥面轴线与管道轴线形成倾斜角(偏心α)。在0°至90°启闭过程中,蝶板密封面在开启瞬间立即脱离阀座密封面,关闭瞬间才渐入接触并压紧,彻底消除了密封副之间的机械磨损和擦伤

密封副采用软硬层叠式金属密封结构:蝶板密封圈由不锈钢薄片与柔性石墨层交替叠压而成,阀座密封面堆焊司太立硬质合金(Stellite®)或因科镍(Inconel)等耐热耐磨材料,兼具金属硬密封的高温强度与石墨层的弹性补偿双重优势。在高达650℃~800℃的超高温条件下仍能保持稳定的密封比压,实现双向承压零泄漏,符合API 598、EN 12266-1零泄漏标准及API 607防火安全认证

二、全耐热合金阀体,覆盖从900℃至1650℃全温度段

阀体及过流部件针对不同温度等级提供多层次耐热材料选配:

  • 450℃~650℃:标准选用铬钼钢(WC6/WC9,适用≤650℃)或不锈钢304H/316H(适用≤870℃)

  • 650℃~900℃:选用耐热不锈钢310S(0Cr25Ni20),含铬量≥25%、含镍量≥20%,使用温度可达1035℃,瞬间可达1150℃

  • 900℃~1200℃:选用Inconel 600/625/718或因科洛伊800HT等镍基高温合金,可在1000℃以上保持高强度

  • 1200℃以上:选用GH3128等高温合金,可稳定运行至1650℃

罗伯逊超高温蝶阀的公称通径覆盖DN50至DN4000(2"至160"),公称压力覆盖PN0.1至10.0MPa(Class 150至600),能够满足从小口径支管到大口径主管线的全口径配置需求

三、水冷/内衬双重防护,确保高温结构稳定

针对介质温度超过900℃的极端工况,产品提供两种核心防护方案:

  • 水冷式阀体:阀体及蝶板设计为中空夹层结构,通入循环冷却水(冷却水消耗量0.0025~0.01×DN m³/h),使阀体基体温度维持在≤200℃的安全范围内,大幅减轻热膨胀对密封副的应力影响。冷却水系统采用软化水,进口温度≤30℃,出口温度80℃~120℃可控

  • 耐火浇注料/陶瓷纤维内衬:阀体内壁采用低水泥高铝质浇注料或莫来石刚玉浇注料整体浇注成型,蝶板表面覆以独特陶瓷纤维异形件,可有效隔离高温介质与金属基体的直接接触,将阀体基体温度从1200℃降至400℃以下。陶瓷纤维衬里具有重量轻、密度高、耐高温、不变形、不抱轴、不卡板的突出优点

四、多重隔热措施,保障传动机构可靠运行

产品系统性地解决了高温热传导对执行机构的影响:

  • 加长阀杆设计,使填料函位置远离高温介质区域

  • 阀杆与阀体之间设置断层隔热处理,阻断热桥传导路径

  • 与执行器连接处配置加长散热支架,通过空气对流和散热片有效降低执行器安装点的环境温度

  • 填料采用高温柔性石墨+因科镍复合材料,适用温度可达600℃,无需常规伸长型阀盖

五、宽口径规格与多驱动配置,满足各类管道需求

产品公称通径覆盖DN50至DN4000,连接形式涵盖对夹式、凸耳式、双法兰式及对焊式,可根据管道布局灵活选配。驱动方式包括:

  • 手动蜗轮:标准配置,操作省力,配有开度指示盘及锁定机构

  • 气动执行器:双作用或单作用(弹簧复位常闭/常开),配限位开关(无源触点/接近传感器)、电磁阀(二位五通/二位三通)、空气过滤减压阀、气动三联件、电气定位器(4-20mA信号、阀位反馈输出、HART/Profibus通讯)及手动机构

  • 电动执行器:开关型(AC 220V/380V,两位式全开全关,无源触点反馈)或调节型(4-20mA模拟量信号,连续调节阀位,阀位反馈输出),内置过热/过载/堵转三重保护,标配机械离合手轮

  • 防爆型执行器:ATEX/IECEx防爆认证(Ex d IIB T4 / Ex d IIC T4),适用于Zone 1/Zone 2危险区域

六、自润滑轴承与防卡死设计

阀杆上下部位装有自润滑石墨复合轴承或堆焊司太立合金轴承套,高温下保持低摩擦系数,防止粘连和卡死。阀体外部设有滚动轴承及专用润滑系统,方便定期加注高温润滑脂。蝶板与阀体之间在设计阶段即根据材质线膨胀系数精确预留3~6mm热膨胀间隙,即使在超高温快速启停过程中也不会发生抱轴卡板现象

参数项目 数值 / 范围
产品型号 RBS-HT600/900/1200、NCBSV-63、D641W/D941W 等系列
公称通径(DN) DN50 — DN4000(2″ — 160″)
公称压力(PN) 0.1 — 10.0 MPa(Class 150 — Class 600);可达PN100
适用温度范围 650℃ — 1650℃(标准型);瞬间超温可达 1600℃
适用介质 高温烟气、窑炉废气、催化烟气、热风炉空气、导热油、熔盐、超临界蒸汽等
适用pH值范围 3 — 12(依金属衬里/内衬材质而定)
阀体材质 耐热钢(310S/2520)、镍基高温合金(Inconel 600/625/718、Incoloy 800HT)、高温合金钢(GH3128)、铬钼钢(WC6/WC9)、双相不锈钢等
蝶板材质 310S、Inconel 625/718、GH3128(依温度等级选配)
阀杆材质 Inconel X-750、17-4PH、XM-19(Nitronic 50)、高温合金钢
密封副材质 多层金属硬密封(不锈钢片+柔性石墨层)/ 堆焊司太立合金或因科镍
泄漏等级 零泄漏,符合API 598 / EN 12266-1标准
流量特性 近似快开型 / 等百分比特性(调节型配置)
连接方式 对夹式、凸耳式、双法兰式(RF/MFM)、对焊式(BW)
法兰标准 GB/T 9113、JB/T 79、HG/T 20592、ANSI B16.5、DIN
设计制造标准 API 609、ASME B16.34、JB/T 8527、GB/T 12238
试验检验标准 API 598、GB/T 13927、EN 12266-1
防火安全标准 API 607、API 6FA、ISO 10497
低逸散排放标准 ISO 15848-1(Class B / BH),TA-Luft
冷却方式 水冷式(阀体/蝶板内腔通水冷却)/ 耐火浇注料内衬 / 强制风冷支架
水冷蝶阀口径范围 DN50 ~ DN3000(冷却水耗量0.0025~0.01×DN m³/h)
耐火浇注料内衬适用温度 900℃ — 1400℃
防爆等级(选配) Ex d IIB T4 Gb / Ex d IIC T4 Gb(ATEX / IECEx认证)
执行器防护等级 IP65 / IP67
环境温度 -30℃ ~ +80℃(安装于散热支架后,执行器处实测温度 ≤ 70℃)
  • 阀门结构型式选型

    • 三偏心金属硬密封蝶阀:精密金属密封副,适用-196℃至+700℃温度范围,压力等级最高Class 2500,零泄漏密封

    • 水冷式超高温蝶阀:阀体与蝶板为中空夹层水冷结构,可承载950℃至1300℃介质温度,阀体基体温度≤200℃,适用于超高温烟气及余热回收管路

    • 高温浇注料内衬式蝶阀:阀体内壁衬覆低水泥高铝质浇注料或莫来石刚玉浇注料,蝶板表面覆盖陶瓷纤维异形件,耐温可达1200℃~1400℃,具有重量轻、密度高、不变形、不卡板等突出优点

    • 超高温挡板式蝶阀:挡板与阀体内腔间预留3~6mm膨胀间隙,彻底解决热膨胀导致的卡阻问题,配以平面档板落于阀体凸台的圆线密封面,泄漏率可达10⁻³至10⁻⁴

  • 阀体材质升级

    • 不锈钢304H/316H:适用≤870℃,通用型耐热不锈钢

    • 耐热钢310S/2520(0Cr25Ni20):适用≤1035℃,最高瞬间1150℃,性价比最高,适用大多数高温烟气工况

    • 铬钼钢WC6/WC9:适用≤650℃,适用于中高温蒸汽及热油系统

    • 镍基高温合金Inconel 600/625/718:适用≤1000℃,耐腐蚀性极佳,适用于含硫烟气及腐蚀性高温介质

    • 镍基合金Incoloy 800HT:适用≤1000℃,抗蠕变性能优异,适用于超临界锅炉及高温压力容器

    • 高温合金GH3128:适用≤1200℃,最高可达1650℃,适用于极端超高温工况

    • 双相不锈钢2205/2507:适用于含氯高温烟气(脱硫后)及沿海地区腐蚀工况

  • 密封材质升级

    • 多层次金属硬密封(标准):软硬层叠式不锈钢片+柔性石墨板的密封面,具有金属硬密封和弹性密封的双重优点,低温与高温工况下均有优良的密封性能,适用温度-196℃~+600℃

    • 司太立合金堆焊密封面:密封副钴基硬质合金(Stellite 6/12)等离子堆焊,硬度HRC38-45,耐磨耐冲刷,适用于含高速颗粒冲刷的烟气系统

    • 因科镍合金堆焊密封面(Inconel 625/718):耐高温与耐腐蚀性能兼备,适用温度≤800℃,特别适用于含氯、含硫的高温腐蚀性介质

    • 整体烧结耐热浇注料密封:高温浇注料或陶瓷纤维异型件整体浇注,适用温度900℃-1400℃,无需金属密封副参与

  • 驱动方式与执行器附件

    • 手动蜗轮型:标准手动配置,配有开度指示盘及锁定装置,操作省力,适用于大口径或高扭矩工况。

    • 气动型(D641W系列):铝合金或不锈钢壳体气动执行器,双作用(通气开、通气关)或单作用(弹簧复位常闭/常开)。气动附件可选电磁阀(二位五通/二位三通,防爆线圈Ex d IIB T4 / Ex d IIC T4可选)、限位开关回讯器(无源触点信号输出或接近传感器5-24V输出)、空气过滤减压阀(过滤精度5μm)、气动三联件(过滤+减压+油雾)、电气定位器(接收4-20mA信号实现阀门开度连续精确调节,阀位反馈输出4-20mA,支持HART/Profibus通讯)、手轮机构(气源故障时手动操作)、保位阀(气源故障时保持当前阀位)、加长散热支架(阻断高温热传导)、快速排气阀。

    • 电动型(D941W系列) :铝合金壳体电动执行器,一体化结构,电压AC 220V / AC 380V(标准)或AC 110V、DC 24V,防护等级IP65/IP67。支持开关型(两位式全开全关,无源触点信号反馈)或调节型(4-20mA信号,连续精确调节开度,输出4-20mA阀位反馈信号,可调范围100:1),内置过热保护、过载保护及电机堵转保护,支持现场总线通讯(RS485 Modbus RTU / Profibus DP / HART),标配机械离合手轮(断电应急操作)。

    • 防爆执行器:防爆等级Ex d IIB T4 Gb / Ex d IIC T4 Gb(ATEX / IECEx防爆认证),配套防爆接线盒、防爆电缆引入装置、防爆电磁阀及防爆限位开关,适用于Zone 1/Zone 2危险区域(石油化工、煤矿瓦斯管线、油漆喷涂线等易燃易爆环境)。

  • 冷却隔热系统配置

    • 水冷式阀体/蝶板(标准,适用温度≥950℃) :中空夹层结构,按介质温度和口径计算冷却水耗量(0.0025~0.01×DN m³/h),冷却水源要求≤30℃软化水,出水温度80℃~120℃可控。蝶板冷却水路与阀体冷却水路独立设置,可分别控制。

    • 耐火浇注料内衬(选配,适用温度≥900℃) :阀体内壁及蝶板表面衬覆低水泥高铝质浇注料或莫来石刚玉浇注料,骨料含刚玉、莫来石及死烧铝矾土,结合剂为铝酸盐或磷酸盐水泥,基质含SiC和硅线石细粉。最高适用温度1400℃,耐冲刷、抗热震、整体浇注不垮塌

    • 陶瓷纤维异形件内衬(选配,适用温度≥1000℃):独特陶瓷纤维固化异形件,密度高、重量轻、耐高温,可承受瞬间1200℃~1400℃温度冲击,不龟裂、不剥落

    • 高温隔热层(选配):阀体外包覆硅酸铝纤维毯+不锈钢护壳,有效降低阀体表面温度至80℃以内,保护操作人员。

    • 空气吹扫系统(选配):阀杆填料函处设吹扫孔接口(G1/4″或NPT),可通入压缩空气或氮气,防止高温烟气粉尘进入填料腔导致抱轴卡涩

  • 防爆与防静电配置

    • 防爆等级:Ex d IIB T4 Gb / Ex d IIC T4 Gb(ATEX / IECEx防爆认证),适用于Zone 1/Zone 2危险区域。

    • 防爆结构:隔爆型,将可能产生火花、电弧的电气部件封闭于高强度隔爆外壳内。

    • 配套防爆执行器、防爆电磁阀(Ex d IIB T4 / Ex d IIC T4)、防爆限位开关、防爆接线盒及防爆电缆引入装置。

    • 防静电配置:蝶板与阀杆、阀杆与阀体之间设置导电通路,消除静电积聚风险,符合API 608防静电标准。

  • 特殊工况定制

    • 高温型:适用介质温度最高1650℃(Inconel 718或GH3128阀体+耐火浇注料内衬),适用于水泥回转窑窑头/窑尾烟气、玻璃熔窑烟气、钢铁烧结机烟气、RTO焚烧炉进出口高温气体

    • 耐腐蚀高温型:Inconel 625/718合金阀体+司太立合金堆焊密封面,适用于含H₂S、SO₂、Cl₂及催化剂颗粒的高温再生烟气、催化裂化装置(FCC)能量回收系统(操作温度680~720℃,超温可达800℃)

    • 耐磨型:阀体内腔大面积堆焊硬质合金,密封面喷涂碳化钨涂层或堆焊司太立合金(硬度HRC≥60),适用于含催化剂颗粒(FCC装置)、煤粉、矿渣灰等高冲刷介质

    • 大口径型:公称通径可扩展至DN4000(4米) 以上,适用于大型电厂烟道、水泥窑尾排烟、钢铁厂热风炉、大型VOC治理工程的主管道

    • NACE MR0175抗硫型:符合NACE MR0175/ISO 15156标准,适用于含H₂S酸性高温气体(硫磺回收装置、克劳斯炉尾气)。

    • 高海拔型:按海拔3500m以上工况进行电动执行器功率修正(海拔每升高100m,电机功率降容约1%),绝缘等级提升至H级。

    • 船用型:提供中国船级社CCS、法国船级社BV、美国船级社ABS、英国劳氏船级社LR等国际权威船级社认证,适用于船舶动力排烟系统及海洋平台高温烟气管道。

  • 阀门附件与智能监控系统

    • 就地控制箱(不锈钢304箱体,户外防雨型,带启停按钮、状态指示灯、紧急停车装置和手/自动切换开关)。

    • 全自动安全保护控制柜(集成过载、短路、缺相、泄漏、超温多重保护及远程通讯接口)。

    • 限位开关/接近传感器(阀门开闭状态反馈)。

    • 4-20mA阀位反馈装置(输出模拟量阀位信号)。

    • 电气阀门定位器(高精度调节,支持HART/Profibus通讯)。

    • 热电偶/热电阻温度传感器(PT100),实时监测阀体温度或介质温度。

    • 冷却水流量开关/压力开关(水冷蝶阀必需,低水流量/低水压时触发报警或自动切换)。

    • 冷却水进出口温度变送器(4-20mA输出)。

    • 弹性接头/波纹管补偿器(补偿管路热胀冷缩、减振降噪)。

    • 配对法兰及紧固件(金属缠绕垫片/柔性石墨垫片/PTFE垫片)。

  • 测试与证书

    • 出厂性能试验报告(密封性试验1.1倍公称压力、壳体强度试验1.5倍公称压力、全行程启闭时间、启闭扭矩实测值、耐温等级测试报告)。

    • 耐火浇注料衬里层厚度检测及密度检测报告。

    • 电火花衬里层针孔检测报告(内衬型)。

    • 低气压密封测试报告(0.6MPa气体密封)。

    • 高温密封性能型式试验报告(第三方检测机构,500℃~1200℃分级检测)。

    • 防火试验报告(API 607 / API 6FA / ISO 10497)。

    • 低逸散性型式试验报告(ISO 15848-1 Class B/BH)。

    • 第三方见证型式试验报告。

    • EN 10204 3.1/3.2材质证明书(可溯源至炉批号,含耐热合金钢化学成分分析及高温机械性能报告)。

    • ATEX / IECEx防爆认证证书。

    • API 6D/API 609产品认证。

    • TSG特种设备制造许可证(A级)。

    • CE-PED 2014/68/EU压力设备指令符合性声明。

    • ISO 9001质量管理体系认证。

    • 产品合格证及可追溯标识(每台产品附独立序列号及不锈钢永久铭牌)。

    • 安装操作维护手册(含超高温阀门安装注意事项、热膨胀间隙调整方法、耐火浇注料修复流程、法兰螺栓紧固扭矩表及常见故障代码表)。

选型与服务提示

  1. 阀门选型须提供完整工况参数:介质成分、最高工作温度(及瞬间超温值)、工作压力、含尘量、含硫/氯量、连接管径、安装空间尺寸、驱动方式(手动/气动/电动)以及是否为防爆区域,以便工程师完成精准匹配。

  2. 水冷式超高温蝶阀需配套独立的冷却水循环系统(软化水,压力≥0.3MPa,入口温度≤30℃),严禁在无冷却水条件下通入超高温介质,否则阀体将在数分钟内达到热平衡温度,导致材质蠕变失效。

  3. 耐火浇注料内衬蝶阀安装前应检查衬里层有无裂纹、空鼓或剥落,衬里养护期一般不低于72小时方可通入高温介质。

  4. 高温蝶阀与管道之间须安装大管径金属波纹补偿器(轴向补偿量≥20mm),以吸收管路热胀冷缩产生的位移,避免阀门与管道连接螺栓断裂或密封面拉伤。

  5. 阀门安装位置应保证阀杆轴线水平或垂直(依设计图纸),水冷蝶阀的进出水接口方向必须与管路介质流向及冷却水系统匹配,防止水路反向造成冷却失效。

  6. 超高温蝶阀的耐温等级受限于阀体材料与内衬材料的组合,选型时须严格核对温度-压力额定值曲线,严禁在额定温度范围上限运行超过10%的累计时间,否则会显著缩短阀门使用寿命。

  7. 当管道介质含SO₂、H₂S、HCl、Cl₂等高温腐蚀性气体,且工作温度超过650℃时,建议选用Inconel 625或哈氏合金C-276等级阀体,并配合司太立合金密封面,确保抗高温腐蚀和抗点蚀性能。

  8. 800℃以上高温介质中若含有低熔点碱金属(Na、K)或焦油组分,会严重侵蚀耐火浇注料结合剂,此时须选用刚玉莫来石基质陶瓷内衬或特殊配方的耐碱浇注料。

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