本發(fā)明涉及一種高壓節(jié)流閥和組裝生產(chǎn)方法，屬于輸氣管網(wǎng)控制設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種耐沖刷抗腐蝕高壓節(jié)流閥及組合式閥芯的生產(chǎn)方法。它特別適合在20MPa以上的高壓輸氣管道上安裝使用，具有承壓能力高、耐沖刷抗腐蝕性能強(qiáng)、運(yùn)行安全穩(wěn)定、工作壽命長的突出優(yōu)點(diǎn)。

背景技術(shù)：
我們知道，對天然氣進(jìn)行高壓輸送作業(yè)是提高輸氣管網(wǎng)設(shè)備承運(yùn)效能的一種最佳集輸方式，它是將天然氣升壓后輸送至目的地、再經(jīng)過專用的節(jié)流調(diào)壓設(shè)備進(jìn)行減壓作業(yè)使其降低至額定氣壓，然后再向用戶輸送壓力合格的天然氣供安全使用。節(jié)流閥就是一種配裝于輸氣管道上對輸送介質(zhì)進(jìn)行調(diào)控作業(yè)的專用設(shè)備，它在運(yùn)行過程中，既要接觸具有腐蝕性的氣體介質(zhì)，又要承受高壓高速運(yùn)動(dòng)氣流的沖刷氣蝕作用，尤其是在20MPa以上的高壓輸氣管道上進(jìn)行調(diào)控作業(yè)時(shí)，它的工況將會(huì)更為惡劣。據(jù)調(diào)查了解：在現(xiàn)行輸氣管網(wǎng)中普遍使用的是一種“以套筒、錐孔傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為節(jié)流部件”的節(jié)流閥產(chǎn)品。雖然這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的節(jié)流閥產(chǎn)品已在石化行業(yè)中成熟使用多年，但是，它在實(shí)際使用中卻存在“抗腐蝕耐沖刷性能差、有效工作壽命較短”的技術(shù)性缺陷，在運(yùn)行過程中往往需要頻繁停機(jī)進(jìn)行維修或更換節(jié)流部件，這會(huì)對輸送生產(chǎn)作業(yè)造成較大影響，不僅降低了管網(wǎng)的輸送效率，還極大地增加了輸送運(yùn)行成本。為了提高節(jié)流閥的抗腐蝕性能，現(xiàn)行閥門生產(chǎn)企業(yè)已開始選用具有較強(qiáng)抗腐蝕性能的奧氏體不銹鋼材料來制作節(jié)流部件，它對增強(qiáng)節(jié)流閥的抗腐蝕能力進(jìn)而延長工作壽命發(fā)揮了一定作用。但是，我們也無需諱言，這種采用奧氏體不銹鋼材料制作節(jié)流部件的節(jié)流閥產(chǎn)品在20MPa以上的高壓輸氣管道上的使用效果并不明顯，這是由于奧氏體不銹鋼材料自身硬度較低，在長時(shí)間高壓差節(jié)流作業(yè)工況下抵抗高速運(yùn)動(dòng)氣流沖刷氣蝕作用的能力仍然較差，它的節(jié)流部件也容易被高速運(yùn)動(dòng)的氣流沖蝕損壞而失效。近來，在國外和國內(nèi)個(gè)別廠家開始償試采用硬度更高的碳化物合金材料來整體制作高壓節(jié)流閥的節(jié)流部件（包括閥套、閥芯、節(jié)流軸、閥座等）。無需置疑，從理論上來說，它對提高節(jié)流閥的抗腐蝕耐沖刷性能和延長工作壽命是會(huì)有一定技術(shù)效果的。但是，從節(jié)流閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)和節(jié)流工作原理來看，節(jié)流部件在工作過程中卻僅有閥座、閥芯下端面和閥套的閥口一小部分與氣體介質(zhì)接觸會(huì)受到?jīng)_蝕作用，而絕大部分并不接觸高速流動(dòng)的氣體介質(zhì)，也不會(huì)受到?jīng)_蝕作用而損壞。由于碳化物合金材料在目前市場上的價(jià)格是極其昂貴且稀缺的，客觀地說，這種采用昂貴的碳化物合金材料整體制作節(jié)流部件的生產(chǎn)方式也是極不經(jīng)濟(jì)合理的，它會(huì)毫無價(jià)值地過多耗用寶貴的碳化物合金材料，不僅造成寶貴的碳化物合金材料的巨大浪費(fèi)，還會(huì)極大地甚至數(shù)倍地增加高壓節(jié)流閥的生產(chǎn)成本，終因價(jià)格實(shí)在太貴而導(dǎo)致用戶難以接受使用，事實(shí)上至今也未見到在輸配送天然氣行業(yè)中有關(guān)使用情況的文獻(xiàn)資料報(bào)道。這是我國現(xiàn)行高壓閥生產(chǎn)企業(yè)和天然氣輸送管理部門長期以來一直希望解決的一個(gè)重大技術(shù)性課題，本發(fā)明正是要解決這個(gè)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提出一種能承受高壓高速氣流沖刷、運(yùn)行安全穩(wěn)定、工作壽命長、生產(chǎn)成本相對較低的耐沖刷抗腐蝕高壓節(jié)流閥及它的組合式閥芯的組裝生產(chǎn)方法。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明提出的一種耐沖刷抗腐蝕高壓節(jié)流閥，它包括閥體、閥蓋、配裝于閥腔內(nèi)的閥座、組合式套筒、組合式閥芯和連接于組合式閥芯的閥桿，其特征在于：所述的組合式套筒由上筒體和設(shè)置有一組閥口的節(jié)流套組成，在上筒體底端設(shè)置有凹形環(huán)槽，在節(jié)流套頂端設(shè)置有與凹形環(huán)槽相適配的凸環(huán)，節(jié)流套的凸環(huán)緊配嵌裝于上筒體的凹形環(huán)槽內(nèi)構(gòu)成組合式套筒整體結(jié)構(gòu)，所述的組合式閥芯由上芯體、節(jié)流芯和銷軸組成，在上芯體底端設(shè)置有圓柱孔，節(jié)流芯頂端的凸柱緊配于上芯體底端的圓柱孔內(nèi)并由銷軸緊固連接構(gòu)成組合式閥芯整體結(jié)構(gòu)，組合式閥芯的上芯體滑配于組合式套筒的上筒體內(nèi)，組合式閥芯的節(jié)流芯滑配于組合式套筒的節(jié)流套內(nèi)，節(jié)流芯底部的節(jié)流錐軸置于閥座的節(jié)流孔內(nèi)構(gòu)成錐形通道節(jié)流結(jié)構(gòu)。其顯著的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：本發(fā)明有目的地優(yōu)選具有極高耐沖刷抗腐蝕機(jī)械性能的材料來制作與高速流動(dòng)氣介接觸的節(jié)流套、節(jié)流芯和閥座等零件，將節(jié)流套的凸環(huán)緊配嵌裝于上筒體的凹形環(huán)槽內(nèi)構(gòu)成組合式套筒，用熱壓工藝將節(jié)流芯固定連接于上芯體再用軸銷加固連接構(gòu)成組合式閥芯并使節(jié)流芯的節(jié)流錐軸置于閥座的節(jié)流孔內(nèi)構(gòu)成錐形通道節(jié)流結(jié)構(gòu)。它是按如下方式進(jìn)行節(jié)流降壓作業(yè)的：根據(jù)《輸配送天然氣管理規(guī)程》的技術(shù)要求，精確操作調(diào)節(jié)手輪并通過閥桿調(diào)節(jié)組合式閥芯的開啟位置，高壓高速氣體介質(zhì)由閥體的進(jìn)口通道進(jìn)入閥座的錐形通道內(nèi)進(jìn)行第一級節(jié)流，然后再進(jìn)入節(jié)流芯下端面與閥座上端面之間的環(huán)形腔內(nèi)拆流換向，再經(jīng)節(jié)流套的一組閥口進(jìn)行第二級節(jié)流后，即可由閥體的出口通道輸出節(jié)流降壓后的氣體介質(zhì)。需要說明的是：在上述整個(gè)節(jié)流降壓作業(yè)全過程中，只有閥座、節(jié)流芯、節(jié)流套接觸介質(zhì)會(huì)受到高速氣流的沖蝕作用，正是本發(fā)明有目的地優(yōu)化選用具有耐沖刷抗腐蝕機(jī)械性能的材料來制作接觸高速流動(dòng)氣介的節(jié)流套、節(jié)流芯等零件并采用獨(dú)創(chuàng)的連接結(jié)構(gòu)組裝構(gòu)成“組合式套筒”和“組合式閥芯”進(jìn)行節(jié)流作業(yè)。它僅僅增加了節(jié)流套、節(jié)流芯和閥座一小部分材料費(fèi)用成本（經(jīng)測算：約為整套節(jié)流部件的15—20%），卻可顯著地提高節(jié)流閥產(chǎn)品的耐沖刷抗腐蝕性能進(jìn)而極大地延長工作壽命。經(jīng)試用表明：它僅增加一小部分材料費(fèi)用就能完美地達(dá)到全部采用碳化物合金材料制作整體節(jié)流部件的使用效果，特別適合在石化行業(yè)20MPa以上的高壓輸氣管道上安裝使用，對進(jìn)一步提高輸配送管網(wǎng)承運(yùn)能力、降低運(yùn)營成本具有非常明顯的技術(shù)效果，具有重大的節(jié)能減排社會(huì)環(huán)保效應(yīng)和明顯的經(jīng)濟(jì)效益。更進(jìn)一步地說，它還具有如下技術(shù)特征：上芯體頂部設(shè)置有螺紋孔腔，所述的閥桿是由配裝于螺紋孔腔內(nèi)的緊定螺母固定壓裝連接于組合式閥芯的上芯體。在緊定螺母上還設(shè)置有用于安裝閥桿的緊固組裝工藝孔，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特別方便于對閥桿進(jìn)行安裝或拆卸的操作。上芯體設(shè)置有與螺紋孔腔相通的上平衡孔、下平衡孔。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能使上芯體處于等壓受力狀態(tài)，可使組合式閥芯在上下位移時(shí)更為輕便靈活，特別方便于調(diào)節(jié)閥口開度的操作。節(jié)流錐軸的錐角α控制為28°—35°。在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，可進(jìn)一步將節(jié)流錐軸的錐角α優(yōu)化為30°，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對改善閥座節(jié)流孔內(nèi)錐形通道的節(jié)流效果、降低氣流振動(dòng)噪音有一定作用。閥座的節(jié)流孔設(shè)置有第一錐孔段、第二錐孔段構(gòu)成變徑錐形通道節(jié)流結(jié)構(gòu)。它能在節(jié)流孔內(nèi)形成“錐孔—直孔”交替變徑的錐形通道節(jié)流結(jié)構(gòu)，對進(jìn)一步增強(qiáng)節(jié)流效果、降低氣流振動(dòng)噪音也有一定作用。在閥座頂端面設(shè)置有燕尾形環(huán)槽，控制燕尾形倒錐角β為55°—65°。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能在閥座頂端面與節(jié)流套底端內(nèi)倒角之間形成嵌裝密封圈的燕尾形環(huán)槽結(jié)構(gòu)，對進(jìn)一步提高節(jié)流閥產(chǎn)品的密封性能具有明顯的技術(shù)效果?？蓪⒐?jié)流套底端的內(nèi)倒角設(shè)置為60°，它能與閥座頂端面設(shè)置的燕尾形倒錐角配合形成嵌裝密封圈的燕尾形環(huán)槽結(jié)構(gòu)，可使密封圈在燕尾形環(huán)槽內(nèi)處于三面平穩(wěn)的良性受力狀態(tài)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對提高密封圈使用壽命并達(dá)到“零泄漏”密封效果具有明顯的技術(shù)效果。所述的節(jié)流套、節(jié)流芯和閥座是采用硬質(zhì)合金LQ20材料制成。本發(fā)明有目的選用具有極高抗腐蝕耐沖刷機(jī)械性能的硬質(zhì)合金LQ20材料（它的洛氏硬度HRA≥88.0、抗彎強(qiáng)度≥2000MPa）制作接觸高速流動(dòng)氣介的節(jié)流套、節(jié)流芯和閥座零件，而分別與節(jié)流套、節(jié)流芯相配的上筒體、上芯體因不與高速流動(dòng)氣介接觸則是采用普通的奧氏體不銹鋼材料制成，這種經(jīng)濟(jì)科學(xué)合理的材料優(yōu)化搭配結(jié)構(gòu)具有節(jié)約合金材料資源、節(jié)能減排降低成本的社會(huì)環(huán)保效應(yīng)。對提高節(jié)流閥產(chǎn)品的耐沖刷抗腐蝕性能、延長工作壽命、降低生產(chǎn)運(yùn)行費(fèi)用具有顯著的技術(shù)效果。一種耐沖刷抗腐蝕高壓節(jié)流閥的組合式閥芯的生產(chǎn)方法，其特征在于它是按下述步驟進(jìn)行的：①備取零件：采用奧氏體不銹鋼材料金加工制作上芯體、銷軸零件；采用硬質(zhì)合金LQ20材料制作的節(jié)流芯零件，檢測上芯體底端的圓柱孔與節(jié)流芯頂端的凸柱的過盈配合公差尺寸，對檢測合格備取的零件表面進(jìn)行清潔處理，②加熱上芯體：將備取的上芯體零件浸入高溫油液介質(zhì)中進(jìn)行加熱，③熱壓組裝：從高溫油液介質(zhì)中取出已加熱的上芯體零件，將節(jié)流芯頂端的凸柱趁熱壓裝于上芯體底端的圓柱孔內(nèi)形成過盈配合結(jié)構(gòu)，④激光打孔：待冷卻后，用激光機(jī)在上芯體的圓柱孔與節(jié)流芯的凸柱配合處打制銷孔，⑤裝銷焊接：將銷軸敲入配裝于銷孔內(nèi)構(gòu)成銷連接結(jié)構(gòu)，再用焊連接方式將銷軸兩端焊接固定于上芯體的銷孔內(nèi)壁，即可構(gòu)成組合式閥芯整體結(jié)構(gòu)。更進(jìn)一步地說，在上述“②加熱上芯體”步驟中：控制高溫油液介質(zhì)的溫度為120—150℃，加熱時(shí)間為10—15分鐘。本發(fā)明獨(dú)創(chuàng)的這種組裝生產(chǎn)方式確實(shí)具有工藝簡捷、組裝操作方便、焊接工藝性好、組合式閥芯連接牢固不易松脫的突出優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步：本發(fā)明首創(chuàng)...