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高平台球閥密封損壞的原因及處理辦法有那些呢?

發布時間: 2017.12.11 浏覽次數:  
高平台球閥如果破损了是什么原因呢?高平台球閥在遇到问题是我们该如何分析处理原因呢?下面让资深从事多年的高平台球閥专家为你分析!

高平台球閥越来越多地应用于石油化工装置中,如聚乙烯天天鲁在视频在线观看实验装置中,其应用介质在有机溶剂、气、水的基础上增加了高聚合粉料(含有机溶剂)等高黏结性、高硬度的塑化料固体颗粒。由于固体颗粒介質的特殊性和有機溶劑(如己烷)的易揮發性等原因,應用于此類介質的球閥使用一段時間後,易出現內漏、卡澀,開關不到位等故障。此時,執行器的持續輸出力可能對球閥整體主要操作件造成破壞,閥門被迫下線維修,進而影響生産裝置的運行。
目前,不管是進口品牌硬密封球閥,還是國內生産的硬密封球閥,應用于固體顆粒介質工段時,均容易出現內漏和卡澀現象。爲了增加系統在線正常運行的時間,國內一些閥門制作公司對金屬硬密封球閥結構進行了優化,通過改進球閥的內部結構在含固體顆粒介質工段的運行效果良好。

一、損壞原因分析

根據客戶使用情況調查,應用于固體顆粒工段的金屬硬密封球閥,故障頻率較高,容易出現內漏、卡澀等故障,通常金屬硬密封在線運行時間最多爲半年左右,甚至兩三個月就出現故障,這也成爲制約整個裝置長期運行的瓶頸。

1.1 内漏原因分析

球閥內漏與工藝介質的性質、運行條件、密封副塗層材料的選擇等因素相關。球閥內漏主要原因:密封面塗層沖刷;介質對密封面的剝落與腐蝕。一研究表明,金屬硬密封球閥、密封副塗層之間存在著粘結的現象,如果密封副塗層選取不合適,密封面之間就會産生嚴重的粘結,在開關過程中密封面之間就嚴重拉傷。球閥在開啓瞬間,由于上下遊相對壓差較大流通間隙較小,流速較快,此時固體顆粒介質會對球閥密封副塗層産生強烈的沖刷,隨著球閥開關頻率不斷增加,沖刷增加,最終導致球閥嚴重內漏。

1.2 卡涩及开关不到位原因分析

固體顆粒用球閥出現卡澀及開關不到位的直接原因:密封面拉傷;固體顆粒介質在閥腔內堆積;軸承、軸套等不做硬化處理或設計結構不合理。有些工段開啓壓差很大,溫度較高,導致密封面摩擦力較大,開關所需的克服摩擦力所做的功大部分轉化爲熱能,升高了密封面的溫度,更加增大了附著磨損和氧化磨損的趨勢。隨著開關次數的增加,密封面很容易拉傷,造成開關卡澀。采用雙重軸承設計和軸套硬化處理,既增加閥杆轉動的旋轉點,又通過增加不同硬度的硬化材料提高了雙重軸承和軸套硬化的耐磨性和強度,保證了閥門長期高頻率的開關而不會導致閥杆與軸承、軸套拉傷。

二、處理辦法

粉料用金屬硬密封球閥,由于其應用介質的特殊性,密封面的整體壽命均較短,無法很好地滿足現場實際使用需求,存在很大的安全隱患。因而應從閥門整體結構出發,對閥門進行優化設計,如密封面材質選擇、開

口碟簧設計、卸灰槽設計、閥座結構優化等,可有效提高應用于固體顆粒的硬密封球閥密封面的使用壽命,進而可提高整個球閥在線運行時間。

2.1 密封面材质选择

經過國內外許多球閥供應商實驗研究表明,密封面的塗層材料選擇並非越硬越好,也沒有最佳的適用于任何場合的特殊材料。根據工藝介質條件及操作要求,采用合適的硬質合金材料,並采用合理的密封結構,才能有效預防密封副粘結。在密封面材料選擇上,通過大量的試驗,對幾十種密封副材料進行配比試驗,從中挑出了具有超強工況針對性,抗粘接性、抗氧化性、良好導熱性及導電性的硬質合金塗層材料。該硬質合金塗層徹底解決了高壓、高溫、純淨氣體工況下,硬質合金粘結、氧化、熱量積累以及靜電放電等難題,其應用于固體顆粒介質時,無論在耐磨性能還是使用壽命上都得到了很大的提升。在密封結構上,采用定量壓縮、雙軸承、開口碟簧補償等結構設計,保證高溫、常溫和低溫下開關扭矩穩定及開關到位。

2.2 开口碟簧设计

固體顆粒球閥越來越多地選用碟簧。通常情況下,應用碟簧的球閥即使在無壓狀態下,開啓與關閉過程中産生的扭矩亦不相同,開啓過程中扭矩波動不大,但關閉過程出現扭矩先最大再突然變小然後再逐漸增大的現象。原因是球體在關閉的過程中,閥座的側斜造成起始位置與關閉位置的碟簧預緊力不同,相應的球座密封副之間産生的摩擦力不同。開口碟簧可解決閥門開啓與關閉扭矩不同的問題。球閥開啓或關閉過程中,開口碟簧使開口側碟簧力變小,此時雖然閥座側斜,一側的碟簧壓縮量會增大,但由于開口的影響,使兩側的力基本相同,保證球閥關閉與開啓過程中球座密封副塗層産生的摩擦力矩基本恒定,降低了整台球閥的開關扭矩,有效降低了閥門卡澀故障。

2.3 卸灰槽设计
進入到碟簧位置的物料相對螺旋彈簧較易排出,但物料同樣會進入碟簧部位,在碟簧與閥體或閥帽之間形成的三角區域內形成堆積。而且隨著壓力的變化,閥座組件會産生少量的位移,碟簧變形産生的空隙就會被固

體或漿料介質填滿,使碟簧無法複位,失去其固有的彈性補償功能而處于卡死狀態,從而造成球體與閥座之間的摩擦力只增不減,越來越大,最終導致球閥開始出現卡澀現象,直至執行器無法驅動球閥,最終導致球

閥故障。球閥卸灰槽已很好地解決了這一難題。物料進入碟簧後,通過卸灰槽排出碟簧後面的灰或漿料,碟簧不會被卡死,良好地保證了閥座的靈活性,從而使該處扭矩很好地控制在設計範圍內,保證了系統的正常

運行。

除了上述所提及的優化設計,針對固體顆粒介質用球閥,設計、生産此類閥門時還確保了以下方面:

(1)閥座邊緣銳利,起刮刀作用,防止固體顆粒進入閥座與球體的縫隙。
(2)閥座環與閥體內的閥座槽的表面粗糙度與尺寸公差合理,保證其間的石墨密封材料在規定的操作及設計溫度下不會被擠壓,同時防止由于熱膨脹引起的閥座粘結。
(3)座槽內的閥座環支撐部件在球閥運轉過程中不會發生傾斜。
(4)閥座表面具有足夠的硬度,無汙迹、裂縫或凹痕。

三、結論

金屬硬密封球閥應用于懸浮液、渣漿、聚乙烯粉等固體顆粒介質時,易出現內漏、卡澀、開關不到位等故障。通過優化球閥的內部結構,有效防止了閥腔內介質雜質進入閥體與閥座之間的腔內,設計生産出來的球閥具有壽命長,耐高溫、耐磨損、耐沖刷等特點,已廣泛應用于高溫、高壓、腐蝕、結晶、沈澱性介質工況,如石油化工裝置生産的的固體顆粒天天鲁在视频在线观看下料輸送等管線上,效果很好。



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