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一體式高溫球閥損壞原因分析及預防措施

發布日期:[2019-10-30] 點擊率:

一體式高溫球閥在煤化工裝置氣化領域應用較為廣泛,因使用工況含有固體顆粒、灰份、硫份等特殊介質,應達到耐磨損、耐腐蝕、耐沖刷、防結垢和結疤、快速啟閉、動作頻繁等要求,同時具有較好的密封性,實現裝置的高效率、低能耗和安全可靠運行。

1、球閥泄漏原因分析

閥門使用一段時間后出現卡澀、開關不到位等情況,一體式高溫球閥閥門主要密封面球體、閥座出現嚴重沖刷,密封面損壞,更嚴重者,將球體和閥腔內零件損壞,產生閥門內漏;閥桿和填料函間隙增加,導致閥門外漏。

1.1閥門內漏:

根據各種氣化技術工藝、介質、流程的綜合分析,關鍵部位的球閥,不僅受介質中含固量的影響,同時閥門開關頻次較高,受到閥門設計流道的節流結構影響,當介質流經閥門時,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局部熔融,因表面張力的作用,一體式高溫球閥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;閥座彈簧腔內進粉或積滿粉塵,使彈簧失效、彈簧翻轉等;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,容易出現內漏。

閥門球體采用金屬材質一般為鍛造不銹鋼,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,還容易出現耐磨層被磨掉的情況,極易造成閥門的嚴重內漏。

1.2閥門外漏:

閥桿填料結構設計不合理,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,閥門流道內介質沿著閥桿軸向泄漏。

2、 改進措施

2.1、內密封結構改造

一體式高溫球閥

硬質密封球閥閥座采用刮削式結構設計,使球體和閥座在開關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,不卡阻;副閥座與閥體以及主、副閥座間均采用特殊結構設計,密封填料之間增加金屬環,提高填料剛度和韌性進一步有效防止雜質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外密封結構改造

閥桿上,下端面均采用軸承定位,閥桿起到相對旋轉,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:

根據不同的工況,可對一體式高溫球閥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,硬度HRC≥64以上,可達HRC72以上,該閥門能夠適應絕大多數的苛刻工況抗沖刷耐磨損。

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