600 等级采用压力平衡式结构，既能保证良好的密封，又可减少密封面金属的磨损。国外某制造厂则在此基础上对旋塞进行了喷塑处理，从而节省了定期注密封剂的维护工作量。

（图3）倒锥形压力平衡式旋塞阀

1.阀体；2.旋塞

图 3 倒锥形压力平衡式旋塞阀

5 、上海阀门强度设计

上海阀门的承压部件都应进行强度分析和强度设计，这些部件主要包括阀体、阀盖、闸板和阀盖螺栓等。对截止阀来说，有时（根据结构不同）尚须对阀座局部进行强度枝核。而作为非承压部件的阀杆也是必须进行强度设计的一个重要部件。所谓的强度设计应包括强度和刚度 2 部分。

国外一些主要的上海阀门规范如 ANSIB16.34 和 API600 都给出了上海阀门主要零部件的最小壁厚（直径），国内的一些制造厂都直接采用（或略大于）这些规范值作为设计尺寸，并且不再进行强度设计。这样做是不严格的，因为①上海阀门的内件结构不同，阀上腔的结构尺寸不同，因此其计算壁厚也不同。上海阀门的外观结构尤其是外形突变处的处理不同，其计算应力值尤其是应力集中的水平也不同，最终也可能导致计算壁厚不同。②大多数阀体为铸件，而冶炼条件较差，原材料来源复杂的上海阀门厂，其铸件材料的性能差别较大。铸件材料的性能又与其本身的铸造缺陷（如偏析、枝晶组织、夹杂、气孔、疏松和裂纹等）有关，而且起伏变化较大，从而造成强度计算的基础数据（如许用应用）的差异较大。③不同的应用环境，其腐蚀情况不同，应考虑的腐蚀裕量不同。由于这些因素的影响，对于高压临氢上海阀门来说，对其有关的零部件进行强度和／或刚度计算就显得十分必要，因为稍有差错，可能会带来严重的后果。

目前国内大多数上海阀门厂均采用数学分析法进行上海阀门的强度和／或刚度计算。这种方法既费力又费时，计算精度也比较差，尤其是对于零部件的形状突变处，它不能精确地求出其应力水平。而国外的大多数上海阀门厂都采用了有限元分析法，它既快又精确。对于高压且要求苛刻的上海阀门来说，采用有限元法进行零部件的强度和／或刚度分析是必要的。

6 、材料

高压加氢装置的操作条件不仅对材料的可靠性有较高的要求，而且其介质（如氢气和硫化氢）本身对材料性质也有较高的要求，即介质对材料本身存在的缺陷比较敏感。如果材料中有非金属夹杂、夹渣、气孔、裂纹等不连续缺陷，容易导致氢气的积聚，常温下会因其形成的局部高压而引起氢变形，甚至诱发微裂纹，同时也会使材料脆性恶化（氢脆）。高温下，这些缺陷更利于氢致内部脱碳的进行，从而加快材料氢腐蚀破裂的进程。而硫化氢介质则对材料的外部不连续缺陷比较敏感，尤其是在湿硫化氢环境下，外部的不连续缺陷往往成为应力腐蚀开裂的诱因。因此，减少或限翻上海阀门承压部件中的缺陷是保证其可靠性，延长其使用寿命的关键因素之一。