襯氟蝶閥項(xiàng)目目前開發(fā)情況及產(chǎn)業(yè)化前景分析

　
氟塑料是性能優(yōu)越的熱塑性材料，典型的聚四氟乙烯（PTFE）材料具有優(yōu)良的耐熱性和耐寒性，可長(zhǎng)期在-195~200℃范圍內(nèi)使用。其低摩擦性和自潤(rùn)滑性非常好，還具有優(yōu)良的電絕緣性和優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，可耐各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和強(qiáng)氧化劑的腐蝕。由于氟塑料具有這些優(yōu)異特性，所以特別適合做耐腐蝕性強(qiáng)的閥門材料，已部分替代昂貴的哈氏合金和鈦合金材料。本項(xiàng)目產(chǎn)品硎制技術(shù)路線；
1、 設(shè)計(jì)原理依據(jù)
第一，分析研究氟塑料性能從而確定設(shè)計(jì)壓力依據(jù)。襯氟閥門、襯里閥門的設(shè)計(jì)壓力依據(jù)PN≦2.0MPa(150Lb),其使用溫度應(yīng)根據(jù)殼體材料和氟塑料的適用溫度綜合確定。一般碳鋼襯氟閥門、襯里閥門的工作溫度為-29～180℃。各類襯氟閥門、襯里閥門的公稱通徑根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)條件確定。
襯氟閥門、襯里閥門的技術(shù)條件參照相應(yīng)金屬閥門設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)施。同時(shí)按自身的特點(diǎn)和要求還必須滿足相關(guān)的技術(shù)要求。
（1）、閥門殼體的最小壁厚按照GB/T12224標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，其壓力等級(jí)按1.6MPa或2.0MPa選取，但此壁厚不包括襯里厚度。
（2）、法蘭連接襯氟塑料的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度按GB/T1221的規(guī)定，也可按用戶的要求確定其結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。
（3）、襯氟閥門、襯里閥門的法蘭連接尺寸按GB/T91131的規(guī)定或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。也可按用戶在訂貨合同中確定。但不得采用焊接連接方式。
（4）、襯氟閥門、襯里閥門通道尺寸還可根據(jù)用戶要求確定。對(duì)于閥門的可掃線性，按用戶要求給預(yù)滿足。
（5）、襯氟閥門、襯里閥門的手輪或扳手上使用脫開力矩或軸力所需的最大應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)360N。扳手應(yīng)不長(zhǎng)于兩倍的閥門結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。
（6）、如果買方有要求，閥門應(yīng)提供鎖定機(jī)構(gòu)。鎖定機(jī)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)為在開啟或關(guān)閉位置鎖定閥門。特別是具有毒有害的介質(zhì)上使用的閥門，應(yīng)提供鎖定機(jī)構(gòu)，保證使用安全。
（7）、配有手動(dòng)或動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置的閥門應(yīng)提供一個(gè)可見的位置指示器以指示關(guān)閉件的開啟和關(guān)閉位置。
（8）、操作裝置和閥桿加長(zhǎng)裝配應(yīng)提供一種防止由閥桿或閥蓋密封泄漏引起的機(jī)構(gòu)中壓力聚集的方法。外部的連接應(yīng)加以密封，例如用墊片或O型圈，以防止外界雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)構(gòu)。
（9）、驅(qū)動(dòng)裝置可采用電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)和蝸桿傳 動(dòng)方式。裝置與閥蓋或加長(zhǎng)裝置的連接面應(yīng)設(shè)計(jì)成防止零件的錯(cuò)誤或不當(dāng)?shù)难b置的輸出應(yīng)不超過(guò)閥門驅(qū)動(dòng)鏈的最大載荷能力。
（10）、閥桿應(yīng)設(shè)計(jì)有防噴出機(jī)構(gòu)，以防止在閥桿填料或保護(hù)圈卸去后在內(nèi)壓下閥桿噴出。
第二，研究?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)
襯氟閥門、襯里閥門的生產(chǎn)是一種復(fù)雜而又繁重過(guò)程，除了成型加工技術(shù)外，還需考慮到生產(chǎn)成本，原材料供應(yīng)，環(huán)境影響等方面。壓塑是氟塑料成型工藝方法之一，也是襯氟閥門、襯里閥門應(yīng)用最理想的方法，是將一定量的氟塑料（粉狀、粒狀、纖維狀、片狀和碎屑狀等）放入成型的模腔中，然后閉合，放在加熱爐內(nèi)加熱到一定程度，并在壓力作用下熔融流動(dòng)，緩慢充滿整個(gè)型腔而取得型腔所賦預(yù)的形狀。隨著氟塑料化學(xué)反應(yīng)程度的增加，熔體逐漸失去流動(dòng)性變成不熔的體型結(jié)構(gòu)而成為固體，經(jīng)冷卻到一定溫度打開模具，而成為成品，從而完成模壓過(guò)程。
（1）、常規(guī)閥門的設(shè)計(jì)，只需考慮閥門鑄件的鑄造工藝性和結(jié)構(gòu)的合理性，對(duì)于襯氟閥門、襯里閥門，還需考慮襯氟塑料的模壓工藝性、生產(chǎn)成本和流道暢通等問(wèn)題。
例如截止閥，其S形的閥門殼體流道設(shè)計(jì)，在鑄造工藝性上沒(méi)有問(wèn)題，如果是襯氟塑料截止閥設(shè)計(jì)成這樣結(jié)構(gòu)，襯氟塑料模壓工藝就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。又如球閥的球體與閥桿，蝶閥的蝶板與閥桿，常規(guī)閥門設(shè)計(jì)是分開的，如果襯氟塑料球閥采用這樣連接方式，可以達(dá)到規(guī)定的襯氟工藝性，但使用過(guò)程中常常出現(xiàn)問(wèn)題。閥桿頭部受力部位在反復(fù)交變受力過(guò)程中，容易損壞襯里層，導(dǎo)致襯里層破壞，鋼質(zhì)骨架會(huì)受到腐蝕性介質(zhì)的腐蝕而失效。從而縮短閥門使用壽命。所以，在設(shè)計(jì)中，通常設(shè)計(jì)整體式，實(shí)踐證明，閥桿與閥瓣整體式的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果良好。
（2）襯氟閥門、襯里閥門的內(nèi)部設(shè)計(jì)形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，要充分考慮模具制造的難易，模壓工藝的合理，制造成本的低廉，并保證介質(zhì)流動(dòng)順暢，要求襯里面平整，所有轉(zhuǎn)角處呈圓弧過(guò)渡，圓弧半徑R≧2㎜。
（3）、襯氟閥門、襯里閥門的殼體內(nèi)件如采用焊接方式，其焊縫應(yīng)設(shè)計(jì)成連續(xù)焊，并且為對(duì)接焊縫。焊縫應(yīng)符合GB/T150的規(guī)定。
（4）、法蘭面的襯氟塑料應(yīng)設(shè)計(jì)成襯滿密封面，并且有扣緊基本體的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，防止脫殼。
（5）、襯里層厚度不得小于2㎜。因?yàn)榉芰鲜歉叻肿硬牧希哂形丈倭颗c其接觸的所體的特性。隨著溫度升高，材料體積膨脹，分子之間空隙增大，滲透吸收就加劇，只有適當(dāng)增加厚度才能減少滲透。因此，在襯里設(shè)計(jì)層設(shè)計(jì)時(shí)采用增加厚度來(lái)彌補(bǔ)這一缺陷，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，研究確定δ≧2㎜較為合適。
（6）、襯里層的表面應(yīng)當(dāng)光滑平整，無(wú)氣孔、裂紋、夾雜等缺陷。法蘭的翻邊處及其他轉(zhuǎn)角處應(yīng)色澤均勻，無(wú)泛白現(xiàn)象。
第三，進(jìn)行材料選擇
襯里材料必須符合相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，其密度宜選用≧2.16g/cm3的氟塑料，且不允許有雜質(zhì)存在。目前常用的氟塑料有FEP（F46）、PFA、PTFE（F4）和F2等。隨著新型塑料工程材料的不斷出現(xiàn)，將給閥門襯里增添更多的品種。用于食品醫(yī)藥、衛(wèi)生級(jí)閥門材料，還要求無(wú)毒無(wú)菌、無(wú)雜質(zhì)及清潔衛(wèi)生的材料。
2、研究氟塑料閥門襯里工藝
（1）從聚四氟乙烯分子結(jié)構(gòu)看，C-C主要鏈的周圍對(duì)稱排列著氟原子，形成了一個(gè)氧原子組成的外罩保護(hù)著主鏈。C-F鍵極其牢固，使聚四氟乙烯具有很高的耐化學(xué)腐蝕性能，其耐腐蝕性超過(guò)了現(xiàn)有的所有塑料，故有“塑料王”之稱。聚四氟乙烯幾乎耐任何濃度的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑和溶劑的腐蝕，即使在高溫下對(duì)它也不發(fā)生作用。只有熔融的堿金屬或他們的氨溶液、氟化氯及元素氟會(huì)對(duì)它發(fā)生作用，而且也只有在高溫下才明顯地發(fā)生作用。
聚四氟乙烯突出的加工性能特點(diǎn)是成型加工困難，在熔融狀態(tài)無(wú)流動(dòng)性，在熔融溫度以上也不能從“高彈態(tài)”轉(zhuǎn)變到“黏流態(tài)”，加熱到它的分解溫度(415℃)也不能流動(dòng)。因此聚四氟乙烯很難用模壓、注射等一般熱塑性塑料的加工方法來(lái)制造形狀復(fù)雜的制件，只能將聚四氟乙烯粉料預(yù)壓成所需形狀，然后再燒結(jié)成型。其涂層多微孔，不能單獨(dú)用作防腐涂層。
F4可以進(jìn)行黏結(jié)，但需進(jìn)行表面特殊處理。將F4與F4制件接合的最理想方法是焊接，一般F4的焊接方法分為熱壓焊接和熱風(fēng)焊接。
(2) 聚全氟乙丙烯塑料(FEP)
聚全氟乙烯由于C-C鍵周圍有極牢固的氟碳鍵存在及其屏蔽效應(yīng)，因而耐腐蝕性能極好。與聚四氟乙烯相似(在150℃下)，它幾乎能抵抗所有化學(xué)介質(zhì)(包括濃硝酸及王水)的腐蝕。只有高溫下的氟、堿金屬及二氟化氯、三氟化氯等能與它發(fā)生作用。它對(duì)稀或濃的無(wú)機(jī)酸、堿、醇、酮、芳烴、氯代烴、油脂等均有優(yōu)良的耐腐蝕性。由于具有支鏈，故使它的耐溫略有降低，最高使用溫度約200℃，長(zhǎng)期使用溫度比F4降低了50℃。
F46的突出優(yōu)點(diǎn)是具有較好的成型加工性能，可以用熱塑性塑料通用的成型加工方法如模壓、擠出、注射等進(jìn)行加工。F46在熔融狀態(tài)能和金屬黏結(jié)。
(3) 可溶性聚四氟乙烯塑料(PFA)
PFA聚全氟代烷氧基。它具有F4的所有優(yōu)良性能，又無(wú)F4那樣加工困難的缺點(diǎn)，它具有良好的熱流動(dòng)性，便于加工成型，有可溶性聚四氟乙烯之稱。
PFA兼有F4與46的優(yōu)點(diǎn)，它即有F4優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性和耐高溫性能。又可像F46一樣可用一般熱塑性塑料加工方法成型加工，且比F46更為方便。PFA在工業(yè)上可用作防腐蝕襯里及防腐涂層。
PFA在室溫和250℃以下的力學(xué)性能與F4相似，285℃經(jīng)2000h后的拉伸強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率不下降，彎曲壽命是F4的2～3倍。PFA比F4的力學(xué)性能要好得多，如在250℃下，PFA的拉伸強(qiáng)度為13.7MPa，而F4在該溫度下其拉伸強(qiáng)度只有4.9MPa。PFA結(jié)晶熔點(diǎn)比F4低20℃(熔點(diǎn)304℃)，使用溫度與F4相同(250℃)，且高溫強(qiáng)度比F4大2倍。
根據(jù)氟塑料上述的技術(shù)原理和成型工藝特性、方法，我公司研發(fā)人員不斷探索，反復(fù)實(shí)踐，開發(fā)了系列襯氟閥門、襯里閥門新產(chǎn)品。
工藝技術(shù)路線：
3、 襯氟閥門、襯里閥門的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新
常規(guī)閥門的設(shè)計(jì)，只需要考慮閥門鑄件的鑄造工藝性和結(jié)構(gòu)合理就行了，對(duì)于襯氟閥門、襯里閥門來(lái)說(shuō)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)夠的。應(yīng)考慮氟塑料的模壓工藝性，模具制造的可行性。閥門流道結(jié)構(gòu)必須流暢。無(wú)積存物凹槽等。生產(chǎn)企業(yè)還必須考慮生產(chǎn)成本。因此，我們?cè)陂y門結(jié)構(gòu)上作了大膽創(chuàng)新，對(duì)蝶閥、球閥、在設(shè)計(jì)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)創(chuàng)新。
二、 項(xiàng)目產(chǎn)品技術(shù)水平
1、產(chǎn)品的功能特點(diǎn)及主要技術(shù)性能指標(biāo)
DTD341F-10C蝶閥
主要技術(shù)指標(biāo)：殼體試驗(yàn)：試驗(yàn)壓力1.5mpa；持續(xù)時(shí)間S≧60；液體密封試驗(yàn):試驗(yàn)壓力1.1mpa；氣體密封試:驗(yàn)試驗(yàn)壓力0.6mpa ；適用壓力1.0mpa、1.6mpa、2.5mpa；適用溫度-29～150℃；適用介質(zhì)：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、王水、有機(jī)溶劑。
功能特點(diǎn)：該蝶閥采用J型不銹鋼密封圈，該精密的彈性密封圈與經(jīng)過(guò)拋光的蝶板，三偏心密封面接觸，二者有機(jī)結(jié)合，產(chǎn)生了耐高溫、高壓、低溫等高性能技術(shù)參數(shù)。因此被廣泛地應(yīng)用到介質(zhì)溫度≤550℃的冶金、電力、石油、化工、磷肥、空氣、煤氣、可燃?xì)怏w以及給排水等腐蝕性介質(zhì)的管道上，是調(diào)節(jié)流量和截?cái)嗔黧w的最佳裝置。本閥具有以下特點(diǎn)：
（1） 該蝶閥結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單、重量輕、易于安裝和拆卸、維修方便；
（2） 該蝶閥采用J型不銹鋼密封圈，具有一定的彈性，無(wú)論在高溫、低溫情況下，它與蝶板均具有優(yōu)良的密封性；
（3） 該蝶閥的三偏心距，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的計(jì)算，J型不銹鋼密封圈與蝶板幾乎無(wú)磨損，使用壽命長(zhǎng)，并有具有越關(guān)越緊的功能；
（4） 蝶板密封面采用堆焊鈷基硬質(zhì)合金，密封面耐磨損，使用壽命長(zhǎng)；
（5） 該蝶閥結(jié)構(gòu)獨(dú)特，開關(guān)僅需轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿90°即可完成。操作靈活、方便、省力，不受介質(zhì)壓力高低影響，密封性能可靠。
（6） 耐高溫、低溫、腐蝕性。
Q41F-16C球閥
主要技術(shù)指標(biāo)：殼體試驗(yàn)：試驗(yàn)壓力2.40mpa；持續(xù)時(shí)間S≧60；液體密封試驗(yàn):試驗(yàn)壓力1.76mpa；氣體密封試:試驗(yàn)壓力0.4-0.7mpa ；適用壓力1.0mpa、1.6mpa、2.5mpa；適用溫度-29～150℃；適用介質(zhì)：各種強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、王水、氫氟酸、有機(jī)溶劑。
襯里球閥結(jié)構(gòu)為全通徑浮動(dòng)球式（二段式）和全通徑固定式（三段式），主要用于截?cái)嗷蚪油ü艿乐行母g性介質(zhì)，并可用于流體的調(diào)節(jié)與控制與其它閥類相比有如下特點(diǎn)：
（1）流體阻力小，襯里球閥內(nèi)壁光滑，流道通暢是所有閥類中流體阻力最小的一種。
（2）開關(guān)迅速、方便、只需將球體轉(zhuǎn)動(dòng)90度，便完成開啟和關(guān)閉動(dòng)作。
（3）采用特殊模壓工藝，將襯里材料襯于閥門殼體內(nèi)壁，能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿介質(zhì)腐蝕。
（4）襯里球面與PTFE閥座組合，密封性好，達(dá)到零泄漏。
（5）球體與閥桿融為一體，消除了轉(zhuǎn)動(dòng)角差，杜絕了因壓力變化引起閥桿沖出體外的危險(xiǎn)，保證了使用安全性、可靠性。
（6）可配置手動(dòng)、電動(dòng)、液動(dòng)等多種驅(qū)動(dòng)裝置。實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)化操作。
2、項(xiàng)目產(chǎn)品創(chuàng)新點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)
（1）襯里閥門一般技術(shù)問(wèn)題的處理
襯里閥門是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展階段的產(chǎn)物。襯氟閥門、襯里閥門是伴隨著氟塑料的出現(xiàn)和社會(huì)需求而產(chǎn)生的一種高新技術(shù)產(chǎn)品。
由于我國(guó)目前還沒(méi)有制訂相應(yīng)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，閥門結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度和法蘭連接尺寸，按鋼制閥門的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。如結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度按GB/T 12221標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，這個(gè)長(zhǎng)度應(yīng)包括法蘭兩端密封面的塑料襯里層。法蘭連接尺寸按GB/T 9113.1的規(guī)定。并限制在法蘭端連接，不允許采用焊接方法連接，因?yàn)楹附铀a(chǎn)生的高溫容易使氟塑料襯里層變形。這樣處理便于工業(yè)管道的安裝連接和不因焊接而影響產(chǎn)品質(zhì)量。
襯里層厚度的確定既是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題，又是比較現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。襯氟層厚了浪費(fèi)昂貴的氟塑料，襯薄了滿足不了使用要求。因?yàn)榉芰鲜歉叻肿硬牧希哂形丈倭颗c其接觸的氣體的特性，隨溫度的升高，材料體積膨脹，分子之間空隙增大，滲透吸收就加劇。只有適當(dāng)增加厚度才能減少滲透。因此，在襯里層設(shè)計(jì)時(shí)，采用增加厚度來(lái)彌補(bǔ)這一缺陷。
經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證，確定襯里層厚度δ≥2mm比較合適。并且隨著閥門通徑的增大而增加，我公司為閥門行業(yè)起草的《襯氟閥門、襯里閥門》標(biāo)準(zhǔn)草案中，確定的襯氟塑料厚度如表1所示：氟塑料的密度應(yīng)選用2.16g/cm³左右，且不允許有雜質(zhì)存在的原材料。用于食品、醫(yī)藥、衛(wèi)生級(jí)閥門的襯里材料，還應(yīng)無(wú)毒、無(wú)菌、無(wú)雜質(zhì)清潔衛(wèi)生的材料。氟塑料閥門的表面應(yīng)當(dāng)光滑平整、無(wú)氣孔、裂紋、夾雜等缺陷。法蘭的翻邊處及其他轉(zhuǎn)角處應(yīng)色澤均勻，無(wú)泛白現(xiàn)象。
大口徑襯里閥門，可采用鋼板焊接方式，焊接點(diǎn)符合GB/T150標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。氟塑料襯里閥門的內(nèi)部形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔，便于襯里和模具的制作，殼體受襯面應(yīng)平整，所有的轉(zhuǎn)角處應(yīng)呈圓弧過(guò)渡，圓弧半徑R≥2mm。
氟塑料襯里閥門零件殼體受襯面上的焊縫應(yīng)成連續(xù)焊，并且采用對(duì)接焊縫。不得采用點(diǎn)焊，間斷焊。更不得采用鉚接方式。焊縫應(yīng)打磨平整，焊縫凸出高度≤0.5mm。如下圖所示。
焊縫不得有氣孔、咬邊、裂紋以及任何其他形式的表面孔洞及未焊透等缺陷。不合格時(shí)，可以修補(bǔ)。修補(bǔ)后仍應(yīng)符合上述要求。
受襯面的焊渣，飛濺物等類似雜物應(yīng)予以徹底清除；襯里閥門的機(jī)加工，焊接等工序必須在襯里之前完成；襯里前，應(yīng)按GB 11373 標(biāo)準(zhǔn)中St2級(jí)要求進(jìn)行除銹處理；法蘭面的襯里應(yīng)襯滿密封面，并且有扣緊基體的結(jié)構(gòu)，防止脫殼；如下圖：襯里層厚度應(yīng)用測(cè)厚儀檢測(cè)，也可用卡尺、千分尺測(cè)量，其襯里層厚度不得低于表1的規(guī)定。
襯里閥門零件應(yīng)進(jìn)行電火花檢測(cè)，采用5kv～20kv高頻電火花檢測(cè)儀，輸出電壓，調(diào)至相應(yīng)的電壓，一般按10～15kv，襯里層薄一點(diǎn)按10kv，厚一點(diǎn)按15kv，一般不超過(guò)15kv。氟塑料襯里閥門一般不能當(dāng)作真空閥門使用，也不能作調(diào)節(jié)閥使用，如用戶需要做真空用或調(diào)節(jié)用，必須由供需雙方商協(xié)。設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)，出廠前，除進(jìn)行壓力試驗(yàn)、電火花測(cè)試、壁厚和外觀檢查外，還應(yīng)進(jìn)行真空檢驗(yàn)。保證氟塑料襯里在允許的壓力下，襯里層不會(huì)發(fā)生吸扁、撓曲等變形失穩(wěn)現(xiàn)象。檢測(cè)探頭在襯里表面以不超過(guò)50mm/s的速度移動(dòng)。被檢測(cè)工件不被擊穿為合格, 檢測(cè)儀器一次連續(xù)工作不得超過(guò)50分鐘
（2）襯氟閥門、襯里閥門結(jié)構(gòu)創(chuàng)新
常規(guī)閥門的設(shè)計(jì)，只需考慮閥門鑄件的鑄造工藝性和結(jié)構(gòu)的合理就行了，對(duì)于襯氟閥門、襯里閥門來(lái)說(shuō)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。除此之外，還要考慮氟塑料的模壓工藝性，模具制造的可行性。閥門流道結(jié)構(gòu)必須流暢。無(wú)積存物凹槽等。作為生產(chǎn)企業(yè)還必須考慮生產(chǎn)成本。所以我們?cè)陂y門結(jié)構(gòu)上作了大膽的創(chuàng)新。以截止閥為例，常規(guī)的截止閥閥體為∽形流道。(圖3),在鑄造工藝上沒(méi)有什么問(wèn)題，如果是襯氟塑料截止閥設(shè)計(jì)成這樣的結(jié)構(gòu)，襯氟塑料模壓工藝將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。原上海閥門五廠在引進(jìn)國(guó)外襯橡膠截止閥時(shí)，將閥門設(shè)計(jì)成了(圖4)的結(jié)構(gòu)形式。后來(lái)溫州的一些閥門廠也仿照這種結(jié)構(gòu)制造襯氟閥門、襯里閥門。一直到現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)外的一些襯氟塑料截止閥都是這種結(jié)構(gòu)型式。問(wèn)題是：這樣的結(jié)構(gòu)，閥體內(nèi)容易積存殘留物。不能滿足有些石油化工、藥品、食品工業(yè)管道不允許管道內(nèi)有殘留物的要求。因?yàn)檫@樣會(huì)影響其產(chǎn)品質(zhì)量。
為了滿足用戶的需要和襯氟工藝性要求，我們依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論作基礎(chǔ)。研制成功了如(圖5)的新產(chǎn)品。這種結(jié)構(gòu)的襯氟閥門、襯里閥門，相同型號(hào)規(guī)格的截止閥體積比現(xiàn)有的襯氟閥門、襯里閥門要小四分之一、流道平直。消除了殘留物積存的空間，結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、模壓工藝性好。目前已批量投入生產(chǎn)，并已取得專利。
球閥是使用量大、使用面廣的產(chǎn)品。襯氟塑料球閥由于制造工藝復(fù)雜，國(guó)內(nèi)外幾乎沒(méi)有生產(chǎn)廠家。即使有幾家企業(yè)生產(chǎn)，也是圓筒形結(jié)構(gòu)，閘板為圓塞子形，粗大笨重。如(圖6)。
根據(jù)市場(chǎng)需求，我公司開發(fā)成功了系列氟塑料襯里球閥新產(chǎn)品（見圖7)，這種產(chǎn)品的獨(dú)創(chuàng)之處，在于閥體由圓筒形改為扁體形。這樣體積縮小了近2/5，這樣的結(jié)構(gòu)在常規(guī)設(shè)計(jì)中非常容易實(shí)現(xiàn)。由于氟塑料襯里閥門的適用壓力在1.6MPa左右，適用溫度在180℃以下，采用扁體結(jié)構(gòu)在殼體強(qiáng)度上是允許的，符合API 6D標(biāo)準(zhǔn)。只是模壓工藝和模具制作上難度較大，首先是閥體中法蘭到閥體底部尺寸深度大，拔模困難，導(dǎo)向筋難于控制，閥座5°斜角，不易保證這些問(wèn)題不解決，氟塑料襯里閘閥將從無(wú)做起。經(jīng)過(guò)周密計(jì)算、精心設(shè)計(jì)和反復(fù)試驗(yàn)，攻克了一個(gè)個(gè)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上襯氟塑料球閥，填補(bǔ)了我國(guó)閥門工業(yè)的空白。目前已取得專利。
蝶閥是最近一些年來(lái)發(fā)展最為迅速的閥門產(chǎn)品，襯里蝶閥因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單（見圖8）。工藝性好得到快速發(fā)展。襯里材料為橡膠的蝶閥很早以前便出現(xiàn)，而襯氟閥門、襯里閥門的應(yīng)用則是近些年的事了，現(xiàn)有的襯氟閥門、襯里閥門由于蝶板與閥桿的連接處，以及閥桿頸部與閥體的密封性能沒(méi)有很好解決，經(jīng)常因此而產(chǎn)生泄漏。
針對(duì)這一情況，我公司在開發(fā)蝶閥產(chǎn)品過(guò)程中，重點(diǎn)解決了這個(gè)問(wèn)題。一般來(lái)說(shuō)，石油化工和藥品等工業(yè)上使用的襯氟閥門、襯里閥門，使用介質(zhì)不是有毒有害物質(zhì)，便是腐蝕性極強(qiáng)的物質(zhì)，一旦外泄，將產(chǎn)生不可想象的危害，其后果有時(shí)是災(zāi)難性的。內(nèi)漏會(huì)影響用戶工藝參數(shù)和合成反應(yīng)的質(zhì)量，因此解決外漏和內(nèi)漏是蝶閥的關(guān)鍵。所以我們十分認(rèn)真地處理了閥桿與閥體的密封問(wèn)題。如蝶閥的蝶板與閥桿，常規(guī)閥門的設(shè)計(jì)是分開的（如圖9）,如果襯氟塑料蝶閥采用這樣的連接方式，襯氟工藝性沒(méi)有什么問(wèn)題但使用效果上有問(wèn)題。受力部位在反復(fù)交變受力過(guò)程中，容易損壞襯里層，導(dǎo)致襯里層破壞，鋼質(zhì)骨架會(huì)受到腐蝕性介質(zhì)的腐蝕而失效。從而縮短閥門使用壽命。所以，在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)成連體形（如圖10），實(shí)踐證明，這樣的設(shè)計(jì)使用效果良好。
新的襯氟閥門、襯里閥門將蝶板和閥桿聯(lián)結(jié)一體，減少了容易產(chǎn)生泄漏的環(huán)節(jié)，閥桿與閥體之間的密封由填料改為特殊結(jié)構(gòu)的包覆密封圈，這種密封圈內(nèi)芯又彈性好的天然橡膠制成，外包氟塑料。既有彈性又有耐腐蝕性，這樣改進(jìn)之后，不僅密封性能好，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積相應(yīng)縮小，在同類型同規(guī)格的蝶閥產(chǎn)品中，我公司的產(chǎn)品要比其他公司產(chǎn)品重量輕1/5，使用壽命要高出1000次以上，大口徑襯氟塑料蝶閥（DN800mm）填補(bǔ)了上海閥門工業(yè)的空白，目前已批量投入生產(chǎn)，獲得國(guó)家專利。
3、先進(jìn)性
本項(xiàng)目產(chǎn)品經(jīng)機(jī)械工業(yè)通用機(jī)械產(chǎn)品檢所檢測(cè)符合GB/T12235-1989《通用閥門 法蘭連接鋼制截止閥和升降式止回閥》標(biāo)準(zhǔn)要求，其檢驗(yàn)數(shù)據(jù)與國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)比較如下:
三、 市場(chǎng)需求和風(fēng)險(xiǎn)
1、產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域、市場(chǎng)需求
（1）產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域
本項(xiàng)目產(chǎn)品應(yīng)用于石油、化工、化肥、制藥、液煤、電力、食品、治金、污水處理等行業(yè)。介質(zhì)為強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽溶液、有毒有害氣體類的腐蝕性流體的特殊管道上，或者管道要求清潔度高，經(jīng)常要沖洗的工藝裝置中。
（2）市場(chǎng)需求
我國(guó)已成為世界石化產(chǎn)品生產(chǎn)大國(guó)，原油加工能力和乙烯生產(chǎn)能力現(xiàn)居全世界第二位和第三位，而且還在進(jìn)一步增大。而我國(guó)的石化設(shè)備長(zhǎng)期依靠進(jìn)口，一些重要工序的特種閥門也要進(jìn)口，這與石化工業(yè)大國(guó)的地位極不相稱，也不符合我國(guó)建立節(jié)約型社會(huì)、和諧社會(huì)的方針政策.。因此，立足自主創(chuàng)新，研發(fā)高端閥門產(chǎn)品，是我國(guó)閥門行業(yè)義不容辭的責(zé)任和長(zhǎng)期追求的目標(biāo)。
我公司在九十年代已開始研制襯氟閥門、襯里閥門，主要是老式隔膜閥和球閥的改良，產(chǎn)品質(zhì)量雖達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，但產(chǎn)量低，跟不上市場(chǎng)需求。隨著新型塑料工程材料的不斷出現(xiàn)，將給閥門襯里增添更多的品種。用于食品醫(yī)藥、衛(wèi)生級(jí)閥門材料，還要求無(wú)毒無(wú)菌、無(wú)雜質(zhì)及清潔衛(wèi)生的材料。市場(chǎng)需求十分迫切。
本項(xiàng)目研制，根據(jù)氟塑料的技術(shù)原理和成型工藝特性、方法，我公司的科技研發(fā)人員不斷探索，反覆實(shí)踐，開發(fā)出了系列襯氟閥門、襯里閥門新產(chǎn)品。如氟塑料襯里閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、隔膜閥、旋塞閥等。
社會(huì)效益分析
由于石化工業(yè)管道中介質(zhì)具有極強(qiáng)腐蝕性，一般的碳鋼閥門很快被腐蝕掉，即使是不銹鋼閥門，也會(huì)被腐蝕。后來(lái)人們發(fā)明了哈氏合金、蒙乃爾合金、20號(hào)合金，解決了石化特殊管道輸送難題。但這些合金中含有大量Ni、Cr、Nb、Ti、Pt等貴重金屬，加上資源有限，產(chǎn)品成本相對(duì)較高。而氟塑料襯里閥門就成為理想的頂替物。襯氟閥門、襯里閥門（國(guó)外稱為鐵氟龍閥門），在上世紀(jì)七十年代開始研發(fā)，由于閥門結(jié)構(gòu)的特殊性，最初的襯氟閥門、襯里閥門主要集中在旋塞閥與球閥幾個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單品種，主要用于石化管道中強(qiáng)酸、強(qiáng)堿及溶劑類物質(zhì)。根據(jù)市場(chǎng)需求，我公司成功研發(fā)了系列氟塑料襯里截止閥新產(chǎn)品，這種產(chǎn)品的獨(dú)創(chuàng)之處，在于閥體由圓筒形改為扁體形。這樣體積縮小了近2/5，這樣的結(jié)構(gòu)在常規(guī)設(shè)計(jì)中非常容易實(shí)現(xiàn)。由于氟塑料襯里閥門的適用壓力在1.6MPa左右，適用溫度在180℃以下，采用扁體結(jié)構(gòu)在殼體強(qiáng)度上是允許的，符合API 6D標(biāo)準(zhǔn)。只是模壓工藝和模具制作上難度較大，首先是閥體中法蘭到閥體底部尺寸深度大，拔模困難，導(dǎo)向筋難于控制，閥座5°斜角，不易保證這些問(wèn)題不解決，氟塑料襯里截止閥將從無(wú)做起。經(jīng)過(guò)周密計(jì)算、精心設(shè)計(jì)和反復(fù)試驗(yàn)，攻克了一個(gè)個(gè)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上襯氟塑料截止閥，填補(bǔ)了我國(guó)閥門工業(yè)的空白。通過(guò)實(shí)踐全面提升企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對(duì)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步具有十分重要意義。
我公司在九十年代已開始研制襯氟閥門、襯里閥門，主要是老式隔膜閥和球閥的改良，產(chǎn)品質(zhì)量雖達(dá)到國(guó)外同類產(chǎn)品水平，但產(chǎn)量低，跟不上市場(chǎng)需求。隨著新型塑料工程材料的不斷出現(xiàn)，將給閥門襯里增添更多的品種。用于食品醫(yī)藥、衛(wèi)生級(jí)閥門材料，還要求無(wú)毒無(wú)菌、無(wú)雜質(zhì)及清潔衛(wèi)生的材料。需求十分迫切。
自2006年開始，公司投入大量資金進(jìn)入大規(guī)模研發(fā)新一代襯氟閥門，新型襯里蝶閥、球閥、截止閥填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，在一定程度上減少了國(guó)家對(duì)這類產(chǎn)品進(jìn)口，滿足我國(guó)石油化工業(yè)快速發(fā)展的需求。
本項(xiàng)目產(chǎn)品社會(huì)效益十分顯著，產(chǎn)品主要應(yīng)用在石油化工、食品、醫(yī)學(xué)等行業(yè)，打破了長(zhǎng)期依賴進(jìn)口局面。隨著我公司產(chǎn)量的增加，這類高端閥門逐年增長(zhǎng)，已有批量產(chǎn)品出口增加了國(guó)家外匯收入。同時(shí)還節(jié)省了大量貴金屬材料（如哈氏合金、蒙乃爾合金、鈦合金），據(jù)初步估計(jì)，約節(jié)省貴金屬100多噸，合理地利用資源，符合我國(guó)建立節(jié)約型社會(huì)的方針政策。