大口径燃气供热全焊接球阀研发项目计划书.docx

1、XXXXXXXXXXXXXXXX大口径燃气供热全焊接球阀研发项目计划书项目名称：大口径燃气供热全焊接球阀 项目编号： 项目负责人： 赵学强 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX研发中心制编 制 须 知一、项目组应在对项目进行可行性研究后向公司申报本立项报告。1. 项目名称应体现技术特点。2. 项目负责人应是公司技术负责人员。3. 本报告纸张规格为 A4。项目名称： 大口径燃气供热全焊接球阀一、立项目的中国能源在世界上中的比重：中国是个发展中国家。由于历史的原因，人口多，底子薄，中国石油、天然气资源相对不足，石油探明可采储量只占世界的 2.4%，天然气占 1.2%，中国人均能源资源占有量

2、远比世界平均值要低，我国人均石油、天然气可采储量分别仅为世界平均值的 10%和 5%。在中国的能源结构中，煤炭消费比重比世界平均高 41.5 个百分点，石油低 16个百分点，天然气低 20.5 个百分点。2009 年中国的一次能源生产总量：28.0 亿吨标准煤，其中煤炭占77.5%、石油 9.4%、天然气 3.84%，其他（水电、核电、风电）占9.26%。 2009 年中国的一次能源消费总量：30.5 亿吨标准煤，居世界第二位，比例为：煤炭 70.1%、石油 18.7%、天然气 3.85%、其他（水电、核电、风电）7.35%。3. 能源结构调整的目标：未来 10 年，中国将从自身的国情出发，强

3、化节能减排措施，走低碳经济之路，调整、优化能源结构。总体战略是：“少用煤，发展气” ，力争到 2020 年，天然气在一次能源消费结构中的比重，由现今的 3.6%增至 10-12%，相应的煤炭所占比重由 70.7%减少至 57%左右。4.随着上游输配管道长度的不断增加和下游用气需求量的持续攀升，我国的城市燃气行业规模不断扩大。城市燃气是城市能源结构和城市基础设施的重要组成部分，它为城市工业、商业和居民生活提供优质气体燃料，它的发展在城市现代化中起着极其重要的作用。提高城市燃气化水平，对于提高城市居民的生活质量、改善城市环境、提高能源利用率，具有十分重要的意义。5. 2011 年城市供热市场超过

4、47 亿平方米。目前我国秦岭淮河以北区域为传统的供热区域，占全国陆地面积的 70%；15 个省、直辖市、自治区等采暖地区 132 个地级以上的城市都有城市集中供热设施。据不完全统计，2011年城市供热面积超过 47 亿平方米，过去 5 年复合增速为 13%。以全国供热价格 25 元/平米计算，现有全国城市供热市场的年收入达到 1175 亿元。分地区来看，东三省、华北（含河南）等地，占全国供热面积的34%、 48%。分省来看，辽宁、山东、北京等省市占据供热面积的前三位。城市燃气和供热管网里的介质压力一般小于 2.5Mpa, 节能减排是国家发展趋势，传统的锻钢全焊接球阀若用在 PN2.5Mpa 的

5、工况下，存在浪费材料的情况， 因此，我公司针对城市燃气和供热管网开发的燃气供热全焊接球阀将具有很大的市场。二、国内外情况综述我公司通过长期的调研分析，目前国内外专门针对城市燃气和供热管阀使用的阀门研发单位较少，目前大口径燃气供热全焊接球阀市场占有率不高，市场竞争不是特别激烈。我公司针对此情况成立研发小组，希望通过我们的产品优势能够迅速占领该市场领域。三、总体实施方案及可行性论证口径 DN1000DN1200 PN2.5Mpa 燃气供热全焊接球阀设计标准 D:209 和 GB150。结构长度 DIN EN558法兰标准 GB9113 RF对焊连接：ASME B31.8阀体采用钢板卷制成筒体，材料

6、 Q345R左右体采用椭圆形封头，材料 Q345R球体:ASTM A105+ENP,阀座：ASTM A105+ENP，阀杆 AISI 4140+ENP，密封圈：VITON AED+MOLON 双重密封，阀座结构：DBB 结构。燃气供热全焊接球阀采用筒体和椭圆形封头焊接而成，与相同口径和压力的锻钢全焊接球阀重量比较，大概能轻 2025。这部分节约的重量成本产生的经济效益是非常可观的，不仅生产厂家节约了成本，而且可以给客户提供优质价廉的产品，从源头上降低了生产成本，降低了能耗。从结构上分析：燃气供热全焊接球阀按照 GB150 进行设计，采用了压力容器的设计方法，左右体为椭圆形封头结构，椭圆形封头受

7、力比锻钢全焊接球阀平面受力好，刚度更强。从材料的强度分析：锻钢全焊接球阀阀体材料一般为 ASTM A105 或 ASTM A350 LF2，这两种材料的屈服强度为 250MPa,燃气供热全焊接球阀筒体和椭圆形封头材料为 Q345R 屈服强度为 345Mpa,由此可见供热全焊接球阀的材料强度明显远高于锻钢全焊接球阀材料强度。因此，在 PN2.5Mpa 压力的工况下，燃气供热全焊接球阀是更优质的产品。四、研究内容一、 阀体壁厚的计算，按照 GB150 对筒体壁厚和椭圆形封头壁厚进行计算，运用有限元分析对阀体和封头进行受力分析。二、 筒体和封头的焊缝有限元分析。三、 上下阀杆支撑轴的设计。四、 阀座

8、结构设计，阀座结构为 DBB 结构，中腔自动泄压，密封面采用VITON AED+MOLON 双重密封结构。五、 上下套筒焊接在阀体时候如何保证对中性。六、因球体自身重量很重，在下阀杆安装单向推力球轴承来减轻球体转动过程中产生的摩擦扭矩，单向推力球轴承的摩擦系数 =0.001，普通的平面轴承的摩擦系数为 0.05，因此可以在很大程度上减轻阀门扭矩。五、技术路线成立研发机构 协调统一行动深化项目调研 确定研究目的国内外同类产品及技术对比 确定产品目标、技术水平、研制方向定产品目标、技术水平、研制方向设计优化设计 选择最终方案方案最终图纸的确认 方案关键工艺的最终确认实行重点突破 解决研发难题六、项目进度安排结构选型2014.1.31设计计算2014.2.28产品图纸2014.3.20编制工艺2014.3.31供应商考察2014.4.10毛坯进厂2014.5.31粗加工2014.6.30热处理-2014.7.10精加工2015.7.25装配-2014.9.20试压-2014.9.22焊接-2014.9.30试验-2014.10.15总结分析-2014.11.20制定工艺规程 投入生产试制