阀门高温试验

阀门高温试验

火电站、炼油、供热企业多见高温阀门的运用。阀门在高温介质下工作，由于零件受热后，金属材料的硬度、塑性、强度等物理性能、机械性能都会发生一定的变化，容易产生咬死、螺纹伸长、密封失效泄漏等现象，尤其是阀座在阀瓣关闭前夕的微小开度情况下，密封副附近还会产生气蚀现象，影响关闭的严密性。为此，高温阀门在设计、制造、安装、使用等方面应综合考虑各种有利因素，如合理的结构、合理的间隙配合、足够的强度、合适的安装工位等；其中，在材料选择方面，要有较高的抗蠕变特性和合适的热处理方法，以克服存在的不足，保证产品的密封性能稳定可靠，并延长阀门的使用寿命。

阀门高温试验成本和风险较大，一般阀门厂高温阀门都是小批量生产，就更不愿意做，而是寄希望与用户的应用条件下实际验证；所以，往往等出现咬死、泄漏等问题后，再做工艺、结构方面的调整修正。而在用户端，往往是寄希望于阀门厂家的质量保证，满足于使用中不发生外漏、卡涩就万事大吉了；现场实用条件下的高温试验则不被重视，甚至不知道怎么做。

实际上，冷态做过水压试验的高温管路系统的阀门，在热态出现法兰泄漏、开闭卡涩、关闭不严、填料函失效、节流振动等问题或现象还是经常能见到的。这其中一部分原因和阀门在高温热介质管道中安装位置和安装工艺有关系，例如水平管道中安装的蝶阀或闸阀阀杆横装还是竖装问题、垂直管道中的阀门进出口法兰泄漏和阀芯自重问题、角阀的顺装和倒装问题、阀门对口焊接变形问题等。另外一部分原因就是阀门本身设计问题，如内件的材质用料、硬化层的工艺、配合间隙、填料的散逸、阀体的热变形等问题。因此，阀门高温试验还是有必要和有意义的。

电厂阀门在线高温试验应分四个阶段来做：

一是在投运初期进行阀门热紧查漏，热紧主要针对自密封盖、中位法兰盖、进出口法兰连接、填料函等处的螺栓，这相当于做阀门热态密封检验。期间结合阀门的操作或校验，可以做一下阀门的上密封试验和阀座密封试验。做上密封试验可先将阀门全开使上密封发生作用，然后尝试松开填料函的压板，拆去填料函内的上端填料（不用将填料全部挖出来），验证不漏立即恢复。做阀座密封试验，可结合管路的启动操作，开闭阀门，观察阀门前、后的汽温、汽压、流量变化来综合判断。对于调节阀，按流量-开度特性进行校验。

二是在汽温达到设计温度或压力60~70%的条件下结合阀门操作进行密封性检查验证。对于安全阀，使用助跳器进行校验。

三是在汽温达到设计温度或压力100%左右的条件下结合阀门操作进行密封性检查验证。对于安全阀，进行放汽试验或超压试验。

试验期间，如发生阀门卡涩，应终止试验，等停役后再拆解阀门验证。强度试验危险性和风险都太大，建议取消。

四是运行一段时间后的阀门出系解体验证。重点检查阀座密封副的吹损、裂纹，材料或零件的变形、咬合、粘连、卡涩，更换填料、自密封圈等。检查的项目和时间可根据电厂条件决定。

高温阀门中除了合适的材料是核心考量外，满足功能的结构细节上仍有一些特点和原则值得注意：

1．大于280℃适当加长阀盖颈长，要求较长的阀杆，使填料工作在较低的温度下。

2. 大于350 ℃，增加运行件间的间隙，阀座、阀芯的密封面须采用硬质表面。

3.大于450℃所有的螺纹连接的密封环必须封焊，以防松动而导致泄漏；

4.大于500℃所有导向套、导向段采用一直面，导向套与其支承件应点焊；

5.大于600℃采用本体堆焊密封面；

6.在高温热交变工况下的阀座、阀芯应采用弹性结构。

了解这些特点和原则，对高温阀门的运行、检修，以及功能试验、故障原因分析与解决等，都有一定的指导意义。