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關鍵詞:球閥

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硬密封球閥技術類排故障

發布時間:2017-05-04   點擊次數:2892次

閥座彈簧的合理選用
硬密封球閥與軟密封球閥的最大區別在于,鋼球與閥座都是金屬材料,不同于軟密封鋼球是金屬,而閥座是非金屬。因此,密封機理也有所不同,軟密封球閥密封原理是:鋼球與閥座之間的密封力導致非金屬閥座發生形變,將閥座與鋼球之間凸凹不平的線接觸轉變成接觸,同時軟密封閥座被擠壓變形后,與鋼球表面進一步契合,補償鋼球表面的凸凹不平處,如果鋼球與閥座的擠壓變形大一些或小一些,對密封性能影響不大;而硬密封球閥的密封原理是,鋼球與閥座之間的密封力很難使金屬閥座發生形變,因此,需要用更大的密封力(相較于軟密封球閥來說)來使閥座密封面產生形變,從而達到鋼球和閥座的契合,從而達到密封,但這種形變僅僅是細微的,如果鋼球閥座的擠壓力稍有變化,則可能無法密封。從兩種機理的不同不難得出兩個結論: 
  從產品的使用角度來分類,硬密封球閥故障大致可以分為以下兩類:非技術類故障以及技術類故障。那么本文則要介紹硬密封球閥技術類故障的分析和解決方案;
  
  1技術類故障
  
  上一則文章所講述的非技術類故障都是人為因素造成的,來源于主觀原因,如果是足夠謹慎或者經驗足夠豐富,是完全可以避免的,其故障產生原因與閥門內部結構并無關系。
  
  而所謂的技術類故障。顧名思義,它是由于目前硬密球閥的技術還不夠完善造成的,很多時候我們只能盡量去減小它所帶來的影響,而很難徹底消除。當然,如果一個使用壽命為3個月的硬密封球閥,經過故障排除或者預防,能夠將壽命延長至半年,那即使故障不能徹底杜絕,也已經可以被認為是成功的。
  
  1.1密封面破壞引起的泄漏
  
  對于球閥,甚至對于閥門來說,密封面都是影響整個閥門工作的最重要部位。從球閥的工作原理來看,球閥是啟閉件,其操作過程是鋼球在閥座上開啟或者關閉的過程,如果在開啟或者關閉的過程中造成密封面的破壞,那密封面處就可能泄露,造成閥門的內漏,閥門即為失效。
  
  1.1.1
  一、硬密封球閥鋼球和閥座間擠壓力更大;
  
  二、硬密封球閥對于密封的調節功能要弱于軟密封球閥。
  
  由于硬密封球閥鋼球和閥座間擠壓力更大,在球閥進行啟閉轉換時,金屬鋼球和金屬閥座之間產生滑動摩擦,根據材料力學可以得知,硬度相近的金屬間進行滑動摩擦很可能會拉傷密封面(在密封面產生劃痕)。在硬密封球閥中,一般采用在閥座后加彈簧(碟簧或柱簧)來對比壓力進行微調。這樣,一定程度上使密封力在一定范圍內,都能達到密封。
  
  1.1.2工況原因造成的密封面泄漏
  
  事實上,對于硬密封球閥的作用,造成最大的困擾不是技術上的問題,即使設計的足夠精密,在實際使用過程中,仍然會處一些問題,這種問題一般出現在煤化工行業,多晶硅行業,這些工況的共同特征是,介質不是由單一的氣體或液體組成,其中有大量的固體顆粒,這些固體顆粒對鋼球和閥座的流道口造成強烈的沖刷,甚至穿過流道口進入密封面,就能對密封面造成致命性的破壞。
  
  對于這種情況導致的閥門返修情況占了維修量的20%以上。英密封球閥的鋼球和閥座密封面要求很高,一旦劃痕超過0.1mm,基本上就沒有再研磨利用的可能,使用一旦出現這種情況,往往就是球座同時報廢.所以應盡量把這種情況減少到最低。
  
  將閥座密封面兩側修出兩個階梯,即為“雙刮刀“結構,兩側的階梯就像兩把刮刀,在鋼球啟閉的過程中,可以有效的刮除吸附在鋼球上的固體顆粒,避免其進入密封面。當然,這種閥座一般僅用于工況固體顆粒較多的情況,對于水、汽介質,刮刀結構減小閥座強度,且增加加工成本,沒必要。
  
  1.1.3閥座壓環的調節作用
  
  前文分析了彈簧的調節作用,彈簧的彈性與壓縮量是呈線性或者二次曲線函數關系的,且有效值范圍很短,所以僅僅在極細微小的范圍內進行調節。當閥門出現泄漏而且比壓力高出標準或者低于標準閥位較大時,需要通過安裝在閥座后面的閥座壓環厚度來調節。
  
  1.2扭力值過大
  
  經統計,密封面泄漏在故障總量中占到20%,而扭力過大問題,在故障中至少占40%的幾率.硬密球閥由于其特殊的密封機理,扭力本來就比同規格軟密封球閥要大3-4倍,在泥濘,粉塵等吸附能力超強的介質工況下,固液混合物吸附在鋼球和閥座密封面的外部,造成鋼球啟閉時扭力極大,甚至出現“卡死“現象,如果強行啟閉,甚至造成閥桿扭壞。
  
  目前并沒有找到完善的解決辦法.大多數情況都是拆卸維修,刮除泥漿。預防方面,可以從以下幾個方面著手:
  
  ①“雙刮刀”結構,刮除泥漿,遠離密封面。
  
  ②流道口形狀盡量做成流線型,棱角處更容易積聚泥沙。
  
  ③采用自動驅動器驅動,一是加快啟閉速度,減少泥漿沖蝕、黏附密封面時間。二是安全作用,因為驅動器的扭力是有上限的,當鋼球卡死,不至于強行扭壞閥桿或割傷密封面。
  
  2結語
  
  綜上所述,硬密封球閥生產精度要求高,工況惡劣,要想使硬密封球閥能夠少出故障,保持較長壽命,需要把握以下幾個方面:
  
  ①設計、選型要結合實際工況,選擇合適的材料,結構。
  
  ②生產過程要嚴格把握精度,出廠做好每一步測試。
  
  ③使用過程中要嚴格按照產品生產說明書。
  
  ④常做檢查維護,如果出現問題及時維修或更換,以免出現安全事故。
了解閥門故障產生的原因,并找到預防故障的方法,對于閥門行業工作者和產品使用者來說,都是必要且有效的。

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