硬密封球阀故障分析及解决方案探讨

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球阀常见故障和原因

球阀常见故障和原因

球阀常见故障和原因球阀在使用过程中可能会出现以下常见故障:1. 泄漏:球阀泄漏是指介质从阀门密封处泄漏。

造成泄漏的原因主要有阀座密封不良、球阀体和管道连接不严密、阀芯密封不良等。

解决方法包括更换密封件、调整阀门压盖或调整阀杆位置等。

2. 过度磨损:球阀长时间使用可能会导致阀芯和密封面之间的磨损,从而导致泄漏。

磨损的原因有介质流速太大、颗粒物悬浮在介质中、润滑不良等。

解决方法包括选择材质更硬的阀芯、定期维护、更换密封面等。

3. 卡死:球阀无法打开或关闭的现象称为卡死。

卡死的原因有阀芯和阀座磨损、堆积物堵塞、润滑不当等。

解决方法包括清理阀门内部堆积物、调整阀芯和阀座之间的间隙或更换零件等。

4. 堵塞:球阀内部堵塞是指流体通过阀门时受到阻碍或阻塞。

堵塞的原因包括颗粒物引起的堆积、结构设计不良等。

解决方法包括定期清洗和维护、更换合适的阀门结构等。

5. 冲击噪音:当球阀关闭时,介质可能会产生冲击噪音,这可能是由于介质流速过大或压力突然变化引起的。

解决方法包括调整介质流速、安装消声器等。

6. 动作不灵敏:球阀开启或关闭的动作可能不灵敏,这可能是由于阀杆弯曲、润滑不良等原因引起的。

解决方法包括更换阀杆、更换润滑剂等。

7. 泄压困难:球阀泄压困难是指在阀门关闭后,压力无法迅速释放的情况。

这可能是由于流体在球阀内部残留、介质黏度过大等原因引起的。

解决方法包括安装泄压装置、清洗阀门内部等。

总之,球阀常见故障的主要原因包括密封不良、磨损、堵塞、冲击噪音、动作不灵敏、泄压困难等。

解决这些问题需要根据具体的故障原因采取相应的措施,包括更换零件、调整阀门结构、清洗维护等。

及时发现问题并进行维护保养,能够有效延长球阀的使用寿命,保证设备的正常运行。

管道球阀常见故障及排除方法范文

管道球阀常见故障及排除方法范文

管道球阀常见故障及排除方法范文一、漏气1. 故障现象:球阀关闭后,仍然有气体泄漏出来。

2. 故障原因:可能是密封件老化损坏,球体与阀座不对贴合,球阀壳体出现裂缝等。

3. 故障排除方法:(1) 检查和更换球阀密封件;(2) 检查球体和阀座的对贴合程度,如不对贴可以进行调整;(3) 如发现球阀壳体出现裂缝,应立即更换球阀。

二、转动不灵活1. 故障现象:球阀操作时,转动不灵活、卡住或者无法完全打开或关闭。

2. 故障原因:可能是球阀内部积存了杂物,导致球体转动不灵活;或者是阀杆与阀体之间出现了脱轨或者磨损。

3. 故障排除方法:(1) 清洗球阀内部,清除积存的杂物;(2) 检查阀杆与阀体之间的连接情况,如有脱轨或者磨损,应进行修复或更换。

三、密封不严1. 故障现象:球阀关闭后,仍然有液体或气体从阀门出口处泄漏。

2. 故障原因:可能是球体与阀座不对贴合,导致密封不严;或者是阀座或密封件出现损坏。

3. 故障排除方法:(1) 检查球体和阀座的对贴合程度,如不对贴可以进行调整;(2) 更换阀座或密封件。

四、阀杆漏气1. 故障现象:球阀关闭后,阀杆处有气体泄漏。

2. 故障原因:可能是阀杆与阀体之间的密封不严,或者阀杆与球体之间的密封不严,导致气体泄漏。

3. 故障排除方法:(1) 检查阀杆与阀体之间的连接情况,如不严密,可以进行调整;(2) 检查阀杆与球体之间的连接情况,如不严密,可以进行调整;(3) 如发现阀杆或者球体出现损坏,应立即更换。

五、阀体冻结1. 故障现象:球阀使用冷却介质时,阀体出现冻结现象,无法正常操作。

2. 故障原因:可能是阀体温度过低,导致冷却介质结冰。

3. 故障排除方法:(1) 增加阀体和管道的绝热措施,避免阀体过于降温;(2) 使用耐低温的阀体材料。

总结:管道球阀常见故障包括漏气、转动不灵活、密封不严、阀杆漏气以及阀体冻结等问题。

通过检查和更换密封件、调整球体和阀座的对贴合程度、清洗阀内杂物、修复或更换阀杆与阀体的连接部分、增加绝热措施等方法,可以解决这些故障。

2024年管道球阀常见故障及排除方法(2篇)

2024年管道球阀常见故障及排除方法(2篇)

2024年管道球阀常见故障及排除方法(1)球阀内漏的原因1)施工期造成阀门内漏的原因:①运输和吊装不当引起阀门的整体损伤从而造成阀门内漏;②出厂时,打完水压没有对阀门进行干燥处理和防腐处理,造成密封面锈蚀形成内漏;③施工现场保护不到位,阀门两端没有加装盲板,雨水、砂子等杂质进入阀座,造成泄漏;④安装时,没有对阀座注入润滑脂,造成杂质进入阀座后部,或焊接时烧伤引起内漏;⑤阀没有在全开位进行安装,造成球体损伤,在焊接时,如果阀不在全开位,焊接飞溅物将造成球体损伤,当附有焊接飞溅物的球体在开关时进一步将造成阀座损伤,从而导致内漏;⑥焊渣等施工遗留物造成密封面划伤;⑦出厂或安装时限位不准确造成泄漏,如果阀杆驱动套或其他附件与之装配角度错位,阀门将泄漏。

2)运行期造成阀门内漏的原因:①最常见的原因是运营管理者考虑到较为昂贵的维护费用对阀门不进行维护,或缺乏科学的阀门管理和维护办法对阀门不进行预防性维护,造成设备提前出现故障;②操作不当或没有按照维护程序进行维护造成内漏;③在正常操作时,施工遗留物划伤密封面,造成内漏;④清管不当造成密封面损伤造成内漏;⑤长期不保养或不活动阀门,造成阀座和球体抱死,在开关阀门时造成密封损伤形成内漏;⑥阀门开关不到位造成内漏,任何球阀无论开、关位,一般倾斜2~3就可能引起泄漏;⑦许多大口径球阀大都有阀杆止动块,如果使用时间长,由于锈蚀等原因在阀杆和阀杆止动块间将会堆积铁锈、灰尘、油漆等杂物,这些杂物将造成阀门无法旋转到位而引起泄漏如果阀门是埋地的,加长阀杆会产生并落下更多的锈蚀和杂质妨碍阀球旋转到位,引起阀门泄漏,⑧一般的执行机构也有限位,如果长期造成锈蚀,润滑脂硬化或限位螺栓松动将使限位不准确,造成内漏;⑨电动执行机构的阀位设定靠前,没有关到位造成内漏;⑩缺乏周期性的维护和保养,造成密封脂变干、变硬,变干的密封脂堆积在弹性阀座后,阻碍阀座运动,造成密封失效。

(2)内漏的判断方法天然气管线上常用的是固定轴球阀,其一般的检查方法是:将阀门转动到全开或全关位,通过阀体排污嘴的排放检查是否有泄露。

球阀密封性能分析及优化

球阀密封性能分析及优化

创新观察—378—球阀密封性能分析及优化施俊杰(江苏神通阀门股份有限公司,226232)1 引言在众多类型阀门中,球阀具有开关迅速方便、密封性好、寿命长、可靠性高以及流体阻力小等优点,因而在流体介质运输系统中应用广泛。

目前,球阀在我国工业体系中的应用主要涉及石油冶炼、航空航天、生物制药、水利水电、核电以及钢铁冶炼等领域。

由于某些介质具有腐蚀性或者毒性,因而传统球阀在进行密封材料的选择时使用了聚四氟乙烯,这种材料物理化学性质不活泼,但是在180℃以上的高温以及低温条件下都会造成密封不良的问题。

因此,通过相关密封结构的分析和优化,成为提高球阀密封性能的一个可行方向。

2 球阀密封原理与密封结构分析2.1 球阀工作原理常用的球阀结构可分为浮动球球阀与固定球球阀两大类,一般固定球球阀结构如下图1所示,球体具有上、下转轴,球体位置固定,流体压力不能使它产生位移,但支持件和密封环却是浮动的,借助弹簧或流体推力压向球体,建立密封比压,借助手柄或其它驱动装置在阀轴上端施加一定转矩并传递给球体,使球体旋转90°(特殊球阀结构例外),球体的通孔则与阀体通道中心线重合或垂直,完成球阀的全开或全关动作,从而实现流体的阻断和流通。

2.2 球阀密封结构分析通常情况下,球阀密封包括内密封与外密封两个方面。

其中,内密封合格标准为:当球体处于关闭状态时,在球阀入口方向施加一定大小的压力,软密封球阀出口侧无介质泄漏现象,硬密封球阀出口侧泄漏量应符合相关标准要求;外密封合格标准为:在任何使用情况下,球阀结构完好,各压力边界无泄漏现象。

图1 一般固定球球阀结构示意图为了保证球阀具有较好的密封性能,需要在设计时注意以下两点:(1)为了保证球阀的外密封性能,需要保证轴套、支持件与螺塞上密封圈与球阀壳体之间的配合间隙,还要保证活门轴上密封圈与轴套轴孔间的配合间隙;(2)为了保证球阀的内密封性能,需要保证密封环和球体密封面的加工精度,并且通过弹簧或者流体推力使两者之间产生合适的密封比压,形成具有良好密封性的密封副。

阀门故障分析与处理

阀门故障分析与处理

阀门故障分析与处理
一、阀门内漏故障分析与处理
故障现象:阀门内漏
原因分析:
1)、阀门设计不合理。

2)、加工件质量差。

3)、阀门不耐冲刷。

4)、检修工艺差。

处理方法:更换合格的阀门或将阀门隔离后解体阀门对阀门门芯和门座进行研磨。

对阀门进行改型,加强培训力度。

防范措施:
1)、阀门执行器的压力要适当。

2)、选用正确的阀门型号和材质。

3)、正确验收加工件。

二、阀门有砂眼及裂纹故障分析与处理
故障现象:阀门阀体上嗤水嗤汽。

原因分析:
1)、阀门质量不好。

2)、阀门铸造不合格。

处理方法:
1)、用扁铲錾去砂眼,进行补焊。

2)、对铸铁阀门,可采用钻孔加装丝堵。

3)、仔细查明裂纹深度,錾去裂纹部分,进行补焊。

防范措施:
严格把关,进货验证,保证质量,定期巡检。

三、阀门门盖结合面漏水故障分析与处理
故障现象:阀门在运行过程中阀盖泄漏严重。

原因分析:
1)、螺栓紧力不够。

2)、阀门紧固时偏斜,接合面变形。

3)、垫片质量差,,结合面不平。

处理方法:
1)、使用质量过关的垫片。

2)、清理结合面,使其平整、光滑。

3)、螺栓对角紧时,紧力要合适。

防范措施:
检修阀门时,应严格执行工艺标准。

管道球阀常见故障及排除方法范文(二篇)

管道球阀常见故障及排除方法范文(二篇)

管道球阀常见故障及排除方法范文管道球阀是一种常见的阀门,广泛应用于液体、气体等介质的控制系统中。

然而,由于长时间使用或其他原因,管道球阀可能会出现一些常见故障。

本文将介绍几种常见的故障及其排除方法,以便读者了解并解决问题。

一、漏气故障漏气是管道球阀常见的故障之一,可能会导致系统效率下降、工作不稳定等问题。

漏气的原因可能是阀体老化、密封材料损坏、安装不当等。

(1)阀体老化当管道球阀使用时间较长时,阀体内部的零件可能会出现老化现象,导致漏气。

解决方法是更换阀体或修复阀体。

(2)密封材料损坏管道球阀的密封材料一般为聚四氟乙烯等,长时间使用后可能会因摩擦、压力等原因损坏导致漏气。

解决方法是更换密封材料或调整密封件的位置。

(3)安装不当管道球阀在安装时需要正确连接管道,并使用密封材料进行密封。

如果安装不当,例如安装位置不平整、连接不紧等,就容易导致漏气。

解决方法是重新安装阀门,确保连接紧密,并调整阀门位置。

二、堵塞故障堵塞是另一个常见的管道球阀故障,可能会导致介质无法流通、阀门无法打开或关闭等问题。

堵塞的原因可能是介质中的杂质、腐蚀产物等。

(1)介质中的杂质如果管道中的介质中存在杂质,如泥沙、颗粒物等,就可能堵塞球阀。

解决方法是清洗管道,以及定期维护和检查管道。

(2)腐蚀产物在一些特殊介质中,阀门内部可能会产生腐蚀物质,例如铁锈、氧化物等,导致阀门堵塞。

解决方法是定期清洗和维护阀门,以及使用耐腐蚀材料制造的阀门。

三、卡死故障卡死是管道球阀另一个常见的故障,可能会导致阀门无法打开或关闭,影响系统的正常运行。

卡死的原因可能是阀杆过长、阀杆润滑不足等。

(1)阀杆过长如果阀杆过长,就容易导致阀门卡死。

解决方法是调整阀杆的长度,使其符合标准要求。

(2)阀杆润滑不足阀门在使用过程中需要有足够的润滑剂,以减少阀杆与阀座之间的摩擦。

如果润滑不足,就容易导致阀门卡死。

解决方法是定期给阀门润滑剂,并确保润滑状态良好。

四、振动故障振动是管道球阀可能出现的故障之一,可能会导致阀门失效、系统泄漏等问题。

2023年管道球阀常见故障及排除方法

2023年管道球阀常见故障及排除方法

2023年管道球阀常见故障及排除方法管道球阀是一种常见的流体控制设备,用于控制管道中的流体流量。

然而,由于长时间的使用和其他原因,球阀可能会出现一些故障。

下面将介绍一些2023年管道球阀常见故障及排除方法。

1. 泄漏问题泄漏是管道球阀常见故障之一。

它可能是由阀门密封不良、球体磨损或摩擦引起的。

当出现泄漏问题时,可以先检查阀门上的密封装置是否完好,并适时更换损坏的密封件。

如果是球体磨损引起的泄漏,可以考虑对球体进行维修或更换。

2. 操作不灵活在操作球阀时,如果发现操作不灵活、阀门打不开或关闭困难,可能是由于润滑不良、堵塞或球体损坏。

首先,可以试着给球阀添加适量的润滑油,以改善操作灵活性。

如果问题仍然存在,可以检查球阀内部是否有堵塞物,并清理堵塞处。

如果无法解决问题,可能需要更换球体。

3. 声音异常有时,球阀在开关过程中会发出异常的噪音,这可能是由于阀门松动、接头松动或介质过大压力引起的。

为了解决这个问题,可以检查阀门上的螺栓是否松动,并紧固它们。

如果噪音仍然存在,可以考虑调整介质的流速或使用降噪装置来减少噪音。

4. 漏气问题漏气是管道球阀常见故障之一,通常是由于密封不良或压力不均引起的。

为了修复漏气问题,可以检查密封部位是否完好,并及时更换破损的密封件。

此外,也可以调整阀门的压力平衡,确保压力均匀分布。

5. 渗透问题渗透是指介质流体从阀门内部渗透到阀门外部,导致管道或设备的损坏。

这可能是由于密封不良、材料老化或球体损坏引起的。

为了解决渗透问题,可以检查阀门上的密封装置是否完好,并及时更换损坏的密封件。

如果问题仍然存在,可能需要更换球体或其他受损部件。

总结:管道球阀在使用过程中可能会出现泄漏、操作不灵活、声音异常、漏气和渗透等常见故障。

这些问题通常可以通过检查和更换阀门上的密封件、润滑球阀、清理堵塞物、调整压力平衡和更换受损部件来解决。

然而,为了确保管道球阀的正常运行,建议定期检查和维护阀门,并遵循生产厂家提供的使用和维护手册。

大口径金属硬密封球阀泄漏分析及解决方案

大口径金属硬密封球阀泄漏分析及解决方案

1 引言
大口径金属硬密封球阀是指阀座材料采用金属制作、公称通 径超过 350mm 的球阀,具有通流量大、耐高压、耐腐蚀、耐磨损,适 用温度范围广,对浮动球阀和固定球阀都适用等优点[1],因此广泛用 于介质压力较高的石油化工特别是原料含有腐蚀性介质、颗粒物等 的煤化工行业。缺点是密封副加工精度要求高,达到密封要求所必 需的密封比压高。硬密封球阀通过预紧力和流体压力的作用,使阀 座与球体压紧实现密封。泄漏机理上,球阀金属密封副的泄漏主要 来自两方面:(1)因阀芯和阀座受压变形使二者密封面相剥离导致 密封面出现宏观的开口区域贯穿,即宏观泄漏;(2)密封副密封比压 不足所导致的介质毛细渗透[2-3],即微观泄漏。因此在承受介质高压 时,阀座和球体的变形需要互相补偿以保证二者密封面贴合,同时 阀座与球体之间应当具有足够大的密封比压[4-5]。
粤遭泽贼则葬糟贼:In order to improve the sealing performance of Large-diameter Metal-seated Ball V alve (LMBV),a finite element sealing pair model is established for leakage analysis and proposing solution . Based on the simulation result,the reason for macro leakage is elaborated systematically in this paper,then the ANSYS mesh extract technique is applied to obtain the opening shape for further leakage rate estimation with CFD simulation and formula so as to investigate how the design variables,which includes the ball elastic modulus,the ball diameter,the static pressure loading area and the slot structure, influence the macro leakage and explore the treatment. The analysis results show that finite element contact analysis can help guide optimizing the hard seal pair,which provides a new method for the LMBV design. Key Words:Large-Diameter Metal-Seated Ball Valve;Finite Element Method;Contact Analysis;Macro Leakage;Sealing Pair
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硬密封球阀故障分析及解决方案探讨本文针对性的对硬密封球阀进行分析。

并从客户使用过程中发现的问题,拓展硬密封球阀产品设计及附属配备应注意的问题,并提出改善的方向。

从产品的使用角度来分类,硬密封球阀故障大致可以分为以下两类:非技术类故障以及技术类故障。

1、非技术类故障此类故障是与技术无关的,即并非阀门内部结构出现问题或者内部零件运行发生故障。

因此,其故障原因一般是由外界条件导致。

1.1阀门选型的错误有的客户在选择阀门型号的时候,由于对产品使用工况缺乏了解,或者处于成本的考虑,选择的阀门不能满足工况下工作温度、工作压力、介质腐蚀性、冲蚀性的要求,导致阀门一旦投入使用,就迅速出现故障。

因此,在选型过程中,客户方或者设计院一定要把产品的使用可靠性放在第一位,因为成本原因选择过于低端的产品,产生故障造成损害,反而得不偿失。

这一点在工况严苛的硬密封球阀选型中,尤为重要。

1.1.1球座密封面喷涂硬质合金面选材错误硬密封球阀的性能关键在于钢球、阀座的表面硬化处理。

为了保证金属对金属的密封,硬密封球座之间密封比压力远大于普通球阀,这使金属材料间容易出现咬合或者拉伤,这两种情况都会直接导致球阀无法正常使用。

目前应用最广泛,效果最好的球座表面硬化方法是喷涂硬质合金技术(主要是镍基合金和铬基合金),硬密封球阀的钢球和阀座喷涂层很大程度上决定了球座密封面的使用性能和寿命,因此在实际复杂的工况中,要根据实际情况选择硬质合金层。

硬质合金层的选择大致有两个方向:一是追求其硬度,高硬度合金层耐磨损,耐冲蚀性能较强,常用于存在细小,坚硬的固体颗粒介质工况(如煤化工、多晶硅行业);二是追求其耐腐蚀性能,有些强腐蚀性介质下,耐腐蚀合金层可以有效保护球座内部基材,从而延长寿命,常用于强腐蚀性介质工况(如石化、造纸行业)。

硬密封球阀材料选型中,其球座密封面喷涂硬质合金层的材料是重中之重,一定不能选择与工况、使用介质条件不匹配的硬质合金。

1.1.2阀门一些内件选材与工况温度不符硬密封球阀中,有一些内件的选材是与其使用工况温度或介质温度密切相关的,比如填料、密封垫圈、阀杆护套等等.选择硬密封球阀一般有两种原因,一是工况温度较高,软密封阀座无法承受,二是介质磨蚀能力、冲蚀能力较强,软密封阀座不够坚硬.可见硬密封球阀不等于高温球阀,在某些工况中,它的使用温度并不一定很高。

当介质温度低于200℃时,填料、密封垫圈(包括体盖密封垫圈、下阀杆密封垫圈、中法兰密封垫圈等),阀杆护套等都可以选择用合成塑料。

这种配置与软密封球阀中相关配件的配置类似。

当介质温度高于200℃时,填料需要选用石墨(石墨耐温性能强,高温下性能基本无变化),密封垫圈一般选用金属丝包裹在石墨圈外围(用石墨密封,金属丝定型),阀杆护套也要换成金属材料。

所以,在硬密封球阀的选型过程中,工况温度或介质温度是一定要作为必要因素之一来决定选型方向的。

错误的内件选择,轻则造成成本浪费,重则导致阀门失效,无法使用。

1.2附属件的选型故障阀门的附属件包括驱动装置、驱动装置配套装置以及连接驱动装置的支架、联接轴等配件。

硬密封球阀的驱动装置按照其动力来源可分为:杠杆手柄、钢管手柄、涡轮执行器、手轮离合减速器(用来切换手动操作或自动操作)、自动执行器(包括气动执行器、电动执行器、电液动执行器等)。

对于杠杆手柄、钢管手柄,齿轮机构等依靠手动操作的驱动装置,根据产品的工作扭力值计算力矩,然后选择合适的长度或则规格即可,当然材料的抗扭抗拉强度也是需要考虑的。

对于自动执行器的选型相对复杂一些。

拿气动执行器举例,气动执行器分为单作用型和双作用型。

双作用型气动执行器开关都有弹簧力作用,扭力一致.单作用型的气动执行器开启的时候要克服弹簧弹力作用,关闭的时候靠弹簧力关闭,这样,其输出扭矩是一个范围扭力值,增加了选型的难度,一般安装气动执行器,需要在阀门的工作扭力值基础上,乘以一个安全系数,防止由于范围性变化的执行器输出扭矩出现操作力不够的情况发生。

一般在出厂的时候,未到实际工况,其实际工作扭力值是无法准确测量的,常用的标准是根据空载扭力值乘以一个介质系数来估算其工作扭力值。

对于硬密封球阀,要根据工况的不同选择这个介质系数,如果是颗粒、粉尘、泥浆介质,这个系数就要取得尽量大些,一般在1.5~2这个范围内选择。

除了执行器本身的选型需要注意以外,其附属配件也要根据实际情况选型,如相关电磁阀、减压阀、阀位开关等等,如一个进气量很大的气动执行器,却配备一个气流量很小的电磁阀,这样气动执行器进气会很慢,阀门关闭变慢,密封面受冲蚀的时间就越长,不利于阀门使用寿命。

而且,自动装置的阀门的显著优势就在于启闭时间快,很多客户要求在N秒内完成启闭动作,这就对相关配件的合理配置提出了更高的要求。

1.3其他非技术型故障除了以上常见的选型错误导致的非技术型故障,在硬密封球阀的实际使用过程中,由于安装的方向、步骤等没有按照规范,也可能产生使用故障,因此在阀门的使用过程中,应遵照说明书,把该连接的位置连接好,确保万无一失。

2、技术类故障前文提到的非技术类故障都是人为因素造成的,来源于主观原因,如果是足够谨慎或者经验足够丰富,是完全可以避免的,其故障产生原因与阀门内部结构并无关系。

而技术类故障。

顾名思义,它是由于目前硬密球阀的技术还不够完善造成的,很多时候我们只能尽量去减小它所带来的影响,而很难彻底消除。

当然,如果一个使用寿命为3个月的硬密封球阀,经过故障排除或者预防,能够将寿命延长至半年,那即使故障不能彻底杜绝,也已经可以被认为是成功的。

2.1密封面破坏引起的泄漏对于球阀,甚至对于阀门来说,密封面都是影响整个阀门工作的最重要部位。

从球阀的工作原理来看,球阀是启闭件,其操作过程是钢球在阀座上开启或者关闭的过程,如果在开启或者关闭的过程中造成密封面的破坏,那密封面处就可能泄露,造成阀门的内漏,阀门即为失效。

2.1.1阀座弹簧的合理选用硬密封球阀与软密封球阀的最大区别在于,钢球与阀座都是金属材料,不同于软密封钢球是金属,而阀座是非金属。

因此,密封机理也有所不同,软密封球阀密封原理是:钢球与阀座之间的密封力导致非金属阀座发生形变,将阀座与钢球之间凸凹不平的线接触转变成接触,同时软密封阀座被挤压变形后,与钢球表面进一步契合,补偿钢球表面的凸凹不平处,如果钢球与阀座的挤压变形大一些或小一些,对密封性能影响不大;而硬密封球阀的密封原理是,钢球与阀座之间的密封力很难使金属阀座发生形变,因此,需要用更大的密封力(相较于软密封球阀来说)来使阀座密封面产生形变,从而达到钢球和阀座的契合,从而达到密封,但这种形变仅仅是细微的,如果钢球阀座的挤压力稍有变化,则可能无法密封。

从两种机理的不同不难得出两个结论:一、硬密封球阀钢球和阀座间挤压力更大;二、硬密封球阀对于密封的调节功能要弱于软密封球阀。

由于硬密封球阀钢球和阀座间挤压力更大,在球阀进行启闭转换时,金属钢球和金属阀座之间产生滑动摩擦,根据材料力学可以得知,硬度相近的金属间进行滑动摩擦很可能会拉伤密封面(在密封面产生划痕)。

在硬密封球阀中,一般采用在阀座后加弹簧(碟簧或柱簧)来对比压力进行微调。

这样,一定程度上使密封力在一定范围内,都能达到密封。

2.1.2阀座压环的调节作用前文分析了弹簧的调节作用,弹簧的弹性与压缩量是呈线性或者二次曲线函数关系的,且有效值范围很短,所以仅仅在极细微小的范围内进行调节。

当阀门出现泄漏而且比压力高出标准或者低于标准阀位较大时,需要通过安装在阀座后面的阀座压环厚度来调节。

2.1.3工况原因造成的密封面泄漏事实上,对于硬密封球阀的作用,造成最大的困扰不是技术上的问题,即使设计的足够精密,在实际使用过程中,仍然会处一些问题,这种问题一般出现在煤化工行业,多晶硅行业,这些工况的共同特征是,介质不是由单一的气体或液体组成,其中有大量的固体颗粒,这些固体颗粒对钢球和阀座的流道口造成强烈的冲刷,甚至穿过流道口进入密封面,就能对密封面造成致命性的破坏。

对于这种情况导致的阀门返修情况占了维修量的20%以上。

英密封球阀的钢球和阀座密封面要求很高,一旦划痕超过0.1mm,基本上就没有再研磨利用的可能,使用一旦出现这种情况,往往就是球座同时报废.所以应尽量把这种情况减少到最低。

将阀座密封面两侧修出两个阶梯,即为“双刮刀“结构,两侧的阶梯就像两把刮刀,在钢球启闭的过程中,可以有效的刮除吸附在钢球上的固体颗粒,避免其进入密封面。

当然,这种阀座一般仅用于工况固体颗粒较多的情况,对于水、汽介质,刮刀结构减小阀座强度,且增加加工成本,没必要。

2.2扭力值过大经统计,密封面泄漏在故障总量中占到20%,而扭力过大问题,在故障中至少占40%的几率.硬密球阀由于其特殊的密封机理,扭力本来就比同规格软密封球阀要大3-4倍,在泥泞,粉尘等吸附能力超强的介质工况下,固液混合物吸附在钢球和阀座密封面的外部,造成钢球启闭时扭力极大,甚至出现“卡死“现象,如果强行启闭,甚至造成阀杆扭坏。

目前并没有找到完善的解决办法.大多数情况都是拆卸维修,刮除泥浆。

预防方面,可以从以下几个方面着手:①“双刮刀”结构,刮除泥浆,远离密封面。

②流道口形状尽量做成流线型,棱角处更容易积聚泥沙。

③采用自动驱动器驱动,一是加快启闭速度,减少泥浆冲蚀、黏附密封面时间。

二是安全作用,因为驱动器的扭力是有上限的,当钢球卡死,不至于强行扭坏阀杆或割伤密封面。

3、结语综上所述,硬密封球阀生产精度要求高,工况恶劣,要想使硬密封球阀能够少出故障,保持较长寿命,需要把握以下几个方面:①设计、选型要结合实际工况,选择合适的材料,结构。

②生产过程要严格把握精度,出厂做好每一步测试。

③使用过程中要严格按照产品生产说明书。

④常做检查维护,如果出现问题及时维修或更换,以免出现安全事故。

硬密封球阀在目前石油,化工等行业应用越来越广泛,也逐步朝着大规格、高压力的方向前进,在实际的生产的使用中,还会遇到各种问题需要解决,相信每一个阀门行业的工作者都会感到充满挑战和机遇。

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