闸阀的常见故障分析与改进措施(2)

(2) 撞裂

　　闸板撞裂(或底部变形) 主要出现在Z944 /Z964平行板式结构产品中, 闸板底部直接撞击阀体底部时发生, 多由于电动阀门电装调试不当, 关闭行程未设限位或限位失灵时极易发生。

(3) 密封面裂纹

　　密封面裂纹主要出现在合金钢材料的阀门中,常常由于工艺不合理导致。合理选材及合理控制焊接工艺参数可避免。

4、分析与对策

4.1、设计与制造

　　①国家标准中对闸阀无开度标识要求, 普通阀门只能凭手感判断开度, 这在许多场合不尽合理。建议阀杆端部设计限位装置, 防止阀门过度关闭。

　　②阀杆强度多处减弱, 承载能力降低。如螺纹退刀槽根部等, 这些部位在中腔异常升压时常常最先断裂。建议DN 350以上电动阀门阀杆直径应适当加大, 同时加工装配应提高支架上下同轴度, 并合理选择电动装置的启闭力矩值。

　　③现行闸阀国家标准中对中腔异常升压现象未涉及, 未提出设计内旁路或外旁路的要求, 导致升压无法泄放, 使用中常出现事故。建议温差较大时, 采用平板阀门为宜。

　　④采用铝青铜制造阀杆螺母时, 当电装转速较快或启闭较频繁时会很快磨光螺纹牙面, 导致阀门无法动作。建议设计时适当增多牙数, 有效润滑,并定期维护更换。对于重要阀门应采用合理的填料密封组合, 重要的配合面间隙(如自紧密封阀门的阀体与阀盖的配合间隙、阀杆与填料压盖的配合间隙、填料压盖与阀盖配合间隙等) 和位置公差(如阀盖与支架的上下同轴度、法兰螺孔位置度等) 应严格控制。

　　⑤限于目前的工艺水平, 建议重要的高温高压阀门壳体采用全锻钢或锻焊结构制造。阀门的零部件材料应严格按照相关标准选用、检测和处理。

　　⑥导轨加工时应去除棱角, 两侧保留充分的结合面, 以保证闸板严重偏移也不会脱离导轨。

　　⑦选择合适的密封面材料和硬度匹配, 加工中保证表面粗糙度、平面度和吻合度符合要求。阀杆表面处理要达到设计要求, 以防其表面锈蚀、腐蚀或镀层早期脱落。

4.2、安装与调试

　　①建议在重要的高压大口径阀门上下游间增加旁路装置以降低启闭压差, 减轻启闭瞬间闸板对密封面的擦伤, 同时有利于减小电装力矩, 降低制造成本。

　　②中腔安装安全阀是控制异常升压的有效措施, 既可保护阀门启闭件, 又能维护系统的安全运行。另外在上游侧与中腔间安装外旁路或闸板上游一侧开泄压孔均是有效的可行手段。

　　③管道冲洗应彻底, 以免管内杂物(如铁屑,焊渣, 焊条头, 螺母等) 轧伤密封面。

　　④推荐闸阀阀杆垂直向上安装, 倾斜安装会增加闸板卡住的几率。水平安装时应有安装支架支撑电装, 并在安装时校正阀杆。

　　⑤电动闸阀安装调试时应由专业人员认真按要求操作。开启行程过大或保护力矩过高的后果是拉断阀杆或阀杆螺母卡住等。正确的做法是用手轮调定开启位置, 用力矩保护, 一般保护力矩控制在20% ～30%。关闭行程过大, 启闭力矩过大的后果是闸板在阀座中楔住, 而启闭力矩过大则可能导致拉断阀杆、闸板T 形槽断裂、阀杆螺母卡住等。

　　正确的做法是用手轮调定关闭位置后适当上提闸板1～3mm (主要对高压阀门) , 这样可避免中腔异常升压导致的开启力矩过大。平板闸阀关闭行程过大常常会撞裂(或变形) 闸板。调试时调定其关闭行程位置即可, 并不需过大的关闭力矩。

4.3、运行与维护

　　①建议启闭力矩大于400N ·m 的阀门应采用增力机构设计, 如齿轮机构、撞击手轮、带轴承的阀杆螺母等。电装选型时应预留30% ～50%的力矩裕度, 不推荐采用气动型楔式闸阀。

　　②自紧密封设计的阀门运行一段时间后应再紧固预紧螺栓, 防止压力波动时阀盖下沉引起介质外漏, 冲出自密封圈。运行过程中应对填料压紧螺栓和中法兰压紧螺栓进行正常维护, 及时紧固。对轴承机构、各类螺纹处定期润滑, 及时去除灰尘污垢。定期动作试验(重要阀门应经常启闭测试其动作性能, 防止锈蚀卡涩, 及时发现隐患) , 定期检修(重要阀门应定期检修, 检查维护其密封面、驱动机构、密封圈等重要关键部位) ,建立设备维护记录档案。

5、结语

　　设计、制造、选型、安装、调试和维护等方面相结合, 才能保证阀门产品的安全使用, 避免重大事故发生, 保证产品及工艺流程的安全运行, 从而延长设备寿命, 延长检修周期, 节省维修及生产成本, 提高企业效率。

参考文献

〔1〕　沈阳阀门研究所. 阀门设计〔Z〕. 辽宁: 沈阳阀门研究所,1976.

〔2〕　王训钜. 阀门的使用与维修技术〔M 〕. 湖北: 科学技术出版社, 1985.