1、 氣動球閥泄漏原因分析
閥門使用一段時間后出現(xiàn)卡澀、開關(guān)不到位等情況,閥門主要密封面球體、閥座出現(xiàn)嚴重沖刷,密封面損壞,更嚴重者,將球體和閥腔內(nèi)零件損壞,產(chǎn)生閥門內(nèi)漏;閥桿和填料函間隙增加,導致閥門外漏。
1.1氣動球閥內(nèi)漏
根據(jù)各種氣化技術(shù)工藝、介質(zhì)、流程的綜合分析,關(guān)鍵部位的球閥,不僅受介質(zhì)中含固量的影響,同時閥門開關(guān)頻次較高,受到閥門設計流道的節(jié)流結(jié)構(gòu)影響,當介質(zhì)流經(jīng)閥門時,其流速被放大,閥門前后壓差也變大,導致對閥門沖刷、磨損特別嚴重;部分球閥受高溫介質(zhì)局部熔融,因表面張力的作用,形成大量細小的球形顆粒,會增加對閥門及密封面的沖蝕磨損;閥座彈簧腔內(nèi)進粉或積滿粉塵,使彈簧失效、彈簧翻轉(zhuǎn)等;球閥和閥座研磨精度不達標,球閥同心度較差,表面粗燥度較差,容易出現(xiàn)內(nèi)漏。
閥門球體采用金屬材質(zhì)一般為鍛造不銹鋼,表面噴涂碳化鉻處理,厚度僅為0.3~0.5mm,硬度為HRC58~72,在頻繁開關(guān)中受研磨效應的影響,密封面拉傷,閥座和閥球磨損嚴重,時間一長,還容易出現(xiàn)耐磨層被磨掉的情況,極易造成閥門的嚴重內(nèi)漏。
1.2氣動球閥外漏
閥桿填料結(jié)構(gòu)設計不合理,閥門的球體和閥桿同軸度超差和閥桿材料選擇不合理等因素,造成閥門在開關(guān)過程中,閥桿與填料磨損增加,閥桿與填料配合面磨損嚴重,導致閥桿直徑減少,終閥門流道內(nèi)介質(zhì)沿著閥桿軸向泄漏。
2、 氣動球閥改進措施
2.1內(nèi)密封結(jié)構(gòu)改造
氣動球閥閥座采用刮削式結(jié)構(gòu)設計,使球體和閥座在開關(guān)過程具有自清潔功能,有效防止球體和閥座間顆粒的沉淀和粘附,確保閥門動作順暢連續(xù),不卡阻;副閥座與閥體以及主、副閥座間均采用特殊結(jié)構(gòu)設計,密封填料之間增加金屬環(huán),提高填料剛度和韌性進一步有效防止雜質(zhì)進入閥座后面的彈簧腔體,確保彈簧長期有效工作,同時彈簧采用柱形彈簧,可以實現(xiàn)閥座受力均勻,避免密封面偏磨,延長密封面使用壽命。
2.2外密封結(jié)構(gòu)改造
閥桿上,下端面均采用軸承定位,閥桿起到相對旋轉(zhuǎn),又起到導向作用,保證了閥桿和球體的同軸度要求,填料上部采用碟形彈簧,保證了填料密封性的預緊力,設計為活載形式,密封效果較好,可確保密封材料的使用壽命。
2.3采用新工藝,新材料
根據(jù)不同的工況,可對閥門球體采用陶瓷金屬復合球體或者表面噴涂碳化鎢、碳化鋯等材料,閥座密封面采用超音速噴涂硬化技術(shù),硬度HRC≥64以上,可達HRC72以上,該閥門能夠適應絕大多數(shù)的苛刻工況抗沖刷耐磨損。
經(jīng)過以上對其內(nèi)、外密封結(jié)構(gòu)進行改進,提高了閥門密封面耐磨蝕能力和填料密封性能,延長了設備的使用壽命,氣動球閥的密封結(jié)構(gòu)相對合理,滿足工況要求。
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