1、XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX研发项目计划书项目名称：API 6D 平板闸阀项目预算：50 万项目负责人：赵学强XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX研发中心制项目名称： API 6D 平板闸阀一、立项目的建国 60 多年来，中国的石油、天然气管道约 2 万公里，仅占全世界管道的 0.9%，作为清洁能源的天然气在中国能源消耗中，所占的份额仅为 2，约 240 亿米 3/年，而美国天然气在能源消耗结构中占 38，西欧占 27，东欧和前苏联占 38，全世界平均为 24，可见中国的能源消耗结构极不合理。而中国已探明天然气储量为 60 万亿立方英尺，可开采量为 37 万亿立方英
2、尺，按现行消耗量可资用 70120 年，而北美仅可用 11 年，西欧 17 年，东欧和前苏联可用 83 年，中国天然气的储采比高于世界各国。20 世纪后期世界科学技术突飞猛进，电子计算机的迅速发展和推广使用，新材料、新设备新工艺的开发与更新换代，把油气管道工业推上了新的时代。所以天然气管线二、国内外情况综述自六十年代以来，随着天然气产量和贸易量的增长及消费市场的扩大，已先后形成了一些洲际的、国际的、全国性的和地区性的大型输气管网，通过由若干输气干线、多个集气管网、配气管网和地下储气库构成，将多个气田与成千上万的用户连接起来。多气源、多通道，保证供气系统的可靠性和灵活性。前苏联的统一供气系统，向
3、东西欧地区供气，是当今世界上规模最大的天然气输送管网，连接了数百个气田、数十座地下储气库及1500多个城市，管道总长已经超过30万千米。整个欧洲是世界上输气管道密度最大的地区，欧洲的输气管网已从北海延伸到地中海，从东欧边境的中转站延伸到大西洋，阿意输气管道的建成实际上已将欧洲的管网与北非连接起来了。而阿尔及利亚西班牙的输气管道最终将延伸到葡萄牙、法国和德国，与欧洲输气管网连成一体。此外，中国第一条跨国陆上天然气管道中亚天然气管道已经建成。大量跨国输气管道的相继建成并与原有的大输气管网并网，将会形成全球统一的输气管网系统。 三、总体实施方案及可行性论证API 6D 平板闸阀设计标准 API 6D
4、 和 ASME 第八卷（第一部分）规则方法、试验方法进行设计，需要第三方的涉及认证报告；如采用 ASME 第八卷（第二部分）有限元方法设计，需要提交有限元分析报告。结构长度 API6D法兰采用 ASME B16.5堆焊坡口采用 ASME B31.8阀体采用铸造成型，DBB 结构，双活塞阀座，阀体采用 WCB 或 LCB 材质，BB,OS&Y 结构形式，闸板采用锻造 A105+ENP 或 LF2+ENP 材质，具有带导流孔和不带导流孔两种结构。阀杆采用高强度的 A182 F6a 或者 AISI 4140+ENP。阀座采用堆焊密封面上镶嵌 PTFE，具有 PTFE 对金属和金属对金属的双重密封，P
5、TFE 密封面同时清除闸板脏物的作用。阀座、阀杆具有紧急注脂结构。阀门具有 DBB 功能，阀杆防飞出功能,防火防静电功能以及排污和泄放功能。阀门连接方式采用法兰或焊接连接。21世纪，随着天然气资源的不断开发，人们对天然气的利用将达到一个崭新的高度，世界将迎来天然气开发的春天。国际天然气专家预测，在2030年前，天然气供应量将增加1.6万亿立方米，而天然气上中下游价值链系统的投资将达到10万亿美元。以建成西气东输工程为标志，我国天然气工业也进入快速发展期，取得了勘探开发、管道建设、市场开拓等多方面的巨大成绩。2000年以来每年新增天然气探明地质储量4000亿立方米以上，探明了苏里格、克拉2、迪那
6、、普光、须家河、涩北、徐深等一批储量规模千亿立方米以上的大气田，天然气产量由200亿立方米增加到近800亿立方米，成功投入开发了复杂的大型深层异常高压气田、大面积低渗低丰度气田；相继建成西气东输一线、二线、陕京二线、涩宁兰、忠武线等大型输气管线，大型管道将设技术达到了国际先进水平；天然气市场快速拓展，除个别省、自治区外，供气范围基本覆盖全国，提高了亿万人民的生活质量。 天然气工业和天然气管道建设的快速发展将直接推动天然气管道阀门的发展，全长4200公里从新疆轮南到上海的西气东输工程建设成功，场站和支线上的阀门，单单管线球阀就需要5000多台，极大地带动了我国管道阀门的发展。目前，西气东输二线4
7、000公里将要开建，同时还有5条拟建的国际管线，总长超过10000公里。由此可见，二十一世纪天然气工业的发展，将使管线阀门在技术上获得进步，在商业上迎来无限的机遇。四、研究内容1，强度和韧性阀门除了承受内部介质压力之外，尚需承受地基承载，由于环境温度变化而引起的轴向拉力和压力，考虑滑坡，地面沉降，洪水而引起的外部载荷，在寒带及冰冻地区尚需考虑材料低温冲击韧性，防止低温脆性断裂。对于焊接阀体，焊缝及热影响区，需要按照断裂力学理论，考虑其断裂韧性（CTOD）2，零级的密封要求阀门要求零级密封，以确保对下游端管线的有效截断，考虑介质中金属颗粒对零级密封的影响，以及一旦密封失效时应采取紧急密封措施。3
8、，具备失火安全和防静电功能；平板闸阀设计需考虑失火安全（fire safe）,一旦失火，阀门的外漏和内漏不能超过 API607 规定的泄漏标准；球体被非金属材料夹持，可能产生静电，必须与阀体导通，在 24VDC 下，电阻值10 欧姆。4，DBB 功能（Double Brock & Bleed）在阀腔排泄时，上游端阀座和下游端阀座应同时自动切断，以确保排放时的安全。5，防止阀腔压力的夹持；无论阀门处于开启或关闭位置，均应防止介质在阀腔中被夹持，如果介质可能夹持，则对于气体介质或液体介质均要确保自动泄放阀腔内的压力，阀腔压力泄放的最大值不超过阀压力额定值的 1.33 倍，外部压力泄放阀的口径为DN
9、15 或更大。6，排泄阀腔的介质可以排泄；并通过此排泄孔对阀门进行在线密封检测。7，位置指示无论手动或动力驱动，要有明显的阀位指示表明阀门处于开启位置或关闭位置；8，传动链传动链的设计扭矩至少应为阀门最大扭矩的 2 倍。9，硫化工况承压部件及螺栓材料应具有抗应力裂化的能力，符合 NACE,MR 0175 要求.10，紧急切断功能长距离管道输送系统采用卫星监控系统（SCADA System），当管线压降速率或持续时间达到某一设定值，阀门应紧急切断；11、无损检测API 6D 平板闸阀阀体采用铸造成型，由于可能产生铸造缺陷，阀体需按照ASME B16.34 做做无损检测，袖管和阀体焊缝采用射线探伤
10、，焊缝破口表面进行渗透探伤。检测标准执行 ASME 第五卷要求。五、技术路线六、项目进度安排2015 年 01 月研发项目立项，项目人员配备完成，研发总体调研，小组成立研发机构 协调统一行动深化项目调研 确定研究目的确定产品目标、技术水平、研制方向定产品目标、技术水平、研制方向国内外同类产品及技术对比设计优化设计 选择最终方案方案关键工艺的最终确认方案最终图纸的确认实行重点突破 解决研发难题制定工艺规程 投入生产试制成立准备工作。2015 年 02 月至 2015 年 5 月，完成 API6D 平板闸阀的整体系列化设计、计算、功能以及工艺文件等技术文件。2015 年 06 月至 2015 年 8 月 1 完成 API 6D 平板闸阀铸造工艺以及铸造模具设计制造。2015 年 08 月至 2015 年 10 月实现 API 6D 平板闸阀的精准工艺设计、研发试制、线路改造、加工及质检。2015 年 11 月至 12 月完成研发中试，生产数据分析及文档整理。
