閘閥論述及常見故障排除

2013-08-29 劉建輝滎陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試中心

　　本文作者從事多年質(zhì)量監(jiān)督工作，在閥門等機(jī)械產(chǎn)品檢驗一線積累了豐富的檢驗檢測經(jīng)驗，對閥門等機(jī)械產(chǎn)品的基本屬性、分類、故障排除、檢測等內(nèi)容有一定的了解。本文通過深入淺出的介紹，對閘閥產(chǎn)品的應(yīng)用、分類、故障排除、檢測等做了介紹，具有一定的參考價值。

　　閘閥是比較常見的通用閥門，用途比較廣泛，主要應(yīng)用于水利、冶金等行業(yè)，其廣泛的使用性能得到了市場的認(rèn)可，筆者在多年的質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測工作中，除了對閘閥的檢測有一定的研究外，還對閘閥的使用、故障排除等方面做了比較認(rèn)真細(xì)致的研究。

　　下面就閘閥的結(jié)構(gòu)、使用、故障排除、質(zhì)量檢測等方面進(jìn)行一般性論述。

一、結(jié)構(gòu)

　　閘閥的結(jié)構(gòu)：閘閥是利用閘板和閥座來控制啟閉的閥門。閘閥主要有閥體、閥座、閘板、閥桿、閥蓋、填料函、填料壓蓋、閥桿螺母、手輪等構(gòu)成。依靠閘板與閥座間相對位置的改變，即可改變通道大小又可截斷通道。為使閘閥能夠關(guān)閉嚴(yán)密，閘板與閥座配合面經(jīng)過研磨。

　　根據(jù)閘閥結(jié)構(gòu)形狀不同，可將閘閥分為楔式和平行式兩大類。

　　楔式閘閥的閘板呈鍥形，密封面與通道中心線成一傾斜角度，利用閘板和閥座間楔的作用達(dá)到密封(關(guān)閉)。楔式板可以是單閘板，也可以是雙閘板。

　　平行式閘閥的密封面是相互平行的，且與通道中心線垂直，分為有撐開機(jī)構(gòu)和無撐開機(jī)構(gòu)兩種。有撐開機(jī)構(gòu)的雙閘板，當(dāng)閘板下降時，兩平行閘板的楔塊靠斜面將兩閘板撐開在閥座上，截斷流道，當(dāng)閘板上升開啟時，鍥塊與閘板配合面脫離，閘板上升到一定高度，楔塊被閘板上的凸臺托起。無撐開機(jī)構(gòu)的雙閘板，當(dāng)閘板沿兩平行閥座面滑到閥座內(nèi)時，利用流體的壓力將閘板壓在閥門出口側(cè)的閥體上，密封流體。

　　根據(jù)閘板啟閉時閥桿運(yùn)動情況的不同，閘閥分為明桿閘閥和暗桿閘閥兩類。明桿閘閥的閥桿和閘板在開啟或關(guān)閉時，同時上升和下降;暗桿閘閥在開啟或關(guān)閉時，閥桿僅作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，看不到閥桿的升降，閥板作上升或下降運(yùn)動。明桿閘閥的優(yōu)點(diǎn)是能通過閥桿上升高度判斷通道開啟高度，但能縮短占有高度。當(dāng)面向手輪或手柄時，順時針方向轉(zhuǎn)動手輪或手柄，閥門為關(guān)。

二、閘閥使用的場合和選用原則

　　(一)平板閘閥

　　平板閘閥的使用場合：

　　(1)石油、天然氣輸送管線，帶導(dǎo)流孔的平板閘閥還便于清掃管線。

　　(2)成品油的輸送管線和儲存設(shè)備。

　　(3)石油、天然氣的開采口裝置。

　　(4)帶有懸浮顆粒介質(zhì)的管道。

　　(5)城市煤氣輸送管線。

　　(6)自來水工程。

　　平板閘閥的選用原則：

　　(1)石油、天然氣的輸送管線，選用單閘板或雙閘板的平板閘閥。如需清掃管線的，選用單閘板帶導(dǎo)流孔的明桿平板閘閥。

　　(2)成品油的輸送管線和儲存設(shè)備，選用無導(dǎo)流孔的單閘板或雙閘板的平板閘閥。

　　(3)石油、天然氣的開采口裝置，選用暗桿浮動閥座帶導(dǎo)流孔的單閘板或雙閘板的平板閘閥。

　　(4)帶有懸浮顆粒介質(zhì)的管道，選用刀形平板閘閥。

　　(5)城市煤氣輸送管線，選用單閘板或雙閘板軟密封明桿平板閘閥。

　　(6)自來水工程，選用單閘板或雙閘板無導(dǎo)流孔明桿平板閘閥。

　　(二)楔式閘閥

　　楔式閘閥的適用場合：在各種類型的閥門中，閘閥是應(yīng)用最廣泛的一種，它一般只適用于全開或全關(guān)，不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流使用。

　　楔式閘閥一般用在對閥門的外形尺寸沒有嚴(yán)格要求，而且使用條件又比較苛刻的場所。如高溫高壓的工作介質(zhì)，要求關(guān)閉件要保證長期密封的情況下等。

　　通常，使用條件或要求密封性能可靠，高壓、高壓截止(壓差大)、低壓截止(壓差小)、低噪音、有氣穴和汽化現(xiàn)象、高溫介質(zhì)、低溫(深冷)時，推薦使用鍥式閘閥。如電力工業(yè)、石油冶煉、石油化工、海洋石油、城市建設(shè)中自來水工程和污水處理工程，化工等領(lǐng)域中應(yīng)用較多。

　　選用原則：

　　(1)對閥門流體特性的要求。流阻小、流通能力強(qiáng)、流量特性好、密封要求嚴(yán)的工況選用閘閥。

　　(2)高溫、高壓介質(zhì)。如高壓蒸汽、高溫高壓油品。

　　(3)低溫(深冷)介質(zhì)。如液氨、液氫、液氧等介質(zhì)。

　　(4)低壓大口徑。如自來水工程、污水處理工程。

　　(5)安裝位置：當(dāng)安裝高度受限制時選用暗桿鍥式閘閥;當(dāng)高度不受限制時選用明桿鍥式閘閥。

　　(6)只能做全開或全關(guān)用，不能作調(diào)節(jié)和節(jié)流用的場合，才能選用鍥式閘閥。

三、常見故障與維修

　　(一)閘閥的常見故障及原因

　　閘閥使用后，由于介質(zhì)溫度、壓力、腐蝕及各接觸件相對運(yùn)動等作用，常出現(xiàn)以下問題。

　　(1)泄漏：分為兩種，即外部泄漏和內(nèi)部泄漏。向閥外的泄漏稱為外漏，外漏常見于填料箱、法蘭連接處。

　　填料箱泄漏的原因：填料品種或質(zhì)量不符合要求;填料老化或閥桿磨損;填料壓蓋松動;閥桿表面擦傷。

　　法蘭連接處泄漏的原因：墊片材質(zhì)或尺寸不符合要求;法蘭密封面加工質(zhì)量差;連接螺栓緊固不當(dāng);管道配置不合理，在連接處產(chǎn)生過大附加載荷。閥門內(nèi)部泄漏的原因：閥門關(guān)閉不嚴(yán)形成的泄漏為內(nèi)部泄漏，是閥門密封面受到損壞或密封圈根部不嚴(yán)造成的。

　　(1)腐蝕常為閥體、閥蓋、閥桿、法蘭密封面腐蝕。腐蝕主要是由于介質(zhì)的作用，也有填料、墊片中釋放出離子的作用。

　　(2)擦傷：閘板與閥座在有一定接觸比壓情況下做相對運(yùn)動時發(fā)生的局部表面拉毛或剝落現(xiàn)象。

　　(二)閘閥的維修

　　(1)閥門外部泄漏的修理

　　由于填料磨損，填料壓蓋相對松動而出現(xiàn)泄漏時，可關(guān)閉閥門，再緊一緊填料壓蓋。如用壓緊填料壓蓋的方法不能消除泄漏，說明填料失去彈性，無補(bǔ)償能力，應(yīng)將填料全部更換。

　　壓緊填料時，應(yīng)對稱上壓蓋螺栓，避免壓蓋傾斜，并留有供壓緊用的間隙。在壓緊填料的同時應(yīng)轉(zhuǎn)動閥桿，以使閥桿周圍填料均勻，并防止壓的太死，以免影響閥桿轉(zhuǎn)動，增加對填料的磨損，縮短使用壽命。閥桿表面擦傷，使介質(zhì)易于外漏，應(yīng)加工消除閥桿表面?zhèn)酆笤偈褂谩?/p>

　　對法蘭連接處的外漏，若為墊片損壞，應(yīng)更換;若為墊片材質(zhì)選擇不當(dāng)，應(yīng)選擇能滿足使用要求的材質(zhì);若為法蘭密封面加工質(zhì)量差，須拆下后對法蘭密封面重新加工，直至合格為止。

　　除此之外，適當(dāng)緊固法蘭螺栓，正確配置管道，避免在法蘭連接處產(chǎn)生過大附加載荷，都有利于防止法蘭連接處的泄漏。

　　(2)閥門內(nèi)部泄漏的修理

　　內(nèi)部泄漏的修理，是消除密封面損傷及密封圈根部不嚴(yán)(當(dāng)密封圈用壓入法或螺紋固定在閥板或閥座上時)。若密封面是在閥體、閥板上直接加工而成，不存在根部不嚴(yán)及泄漏的問題。

　　當(dāng)密封面嚴(yán)重?fù)p壞，且密封面是由密封圈形成時，應(yīng)將舊圈去掉，另配一個新密封圈;若密封面是直接在閥體上加工出來的，則應(yīng)先將損壞的密封面除去，之后將新?lián)Q的密封圈或加工后的表面研磨成新的密封面。當(dāng)密封面的劃痕、撞傷、壓傷、凹痕等缺陷小于0.05mm時，可用研磨消除。

　　密封圈根部發(fā)生泄漏，當(dāng)密封圈采用壓入固定時，可將四氟乙烯帶或白厚漆置于閥座或密封圈環(huán)槽底部后，再壓入密封圈，使密封圈根部被填塞;當(dāng)密封圈為螺紋固定時，應(yīng)將聚四氟乙烯帶或白厚漆置于螺紋間，以阻止流體從螺紋間泄漏。

　　(3)閥門腐蝕的修理

　　一般情況下，閥體、閥蓋均勻腐蝕，而閥桿常為點(diǎn)蝕。修理時，應(yīng)先將腐蝕產(chǎn)物除去，對出現(xiàn)點(diǎn)蝕麻坑的閥桿，應(yīng)在車床加工，消除凹陷，改用含有緩釋劑的填料，或用蒸餾水清洗填料，除去填料中對閥桿有腐蝕作用的離子。

　　(4)密封面擦傷的修理

　　閥門使用中，應(yīng)盡量防止密封面擦傷，關(guān)閉閥門時扭矩不能過大。如果密封面擦傷可用研磨消除。