在工業(yè)生產(chǎn)以及各類工程項目中,鑄鋼閘閥作為關(guān)鍵的管道控制部件,起著至關(guān)重要的作用。然而,在實際使用過程中,鑄鋼閘閥可能會出現(xiàn)漏水漏氣的現(xiàn)象,這不僅會影響系統(tǒng)的正常運行,造成能源浪費,嚴(yán)重時還可能引發(fā)安全事故。了解這些問題產(chǎn)生的原因,并掌握相應(yīng)的解決辦法,對于保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行、提高生產(chǎn)效率至關(guān)重要。
磨損:鑄鋼閘閥在頻繁啟閉過程中,閥瓣與閥座的密封面會相互摩擦。如果介質(zhì)中含有固體顆粒,這種磨損會更加嚴(yán)重。長期積累下來,密封面會出現(xiàn)溝槽、劃痕或者不平整的情況,導(dǎo)致密封性能下降,從而出現(xiàn)漏水漏氣問題。例如在一些礦山開采的輸送管道中,由于介質(zhì)中常夾雜著礦石顆粒,閘閥密封面磨損的情況就較為常見。
腐蝕:當(dāng)輸送的介質(zhì)具有腐蝕性時,比如含有酸、堿、鹽等化學(xué)物質(zhì),會對閘閥的密封面產(chǎn)生腐蝕作用。以氯離子為例,其對不銹鋼材質(zhì)的閥座具有較強(qiáng)的點蝕作用,會破壞密封面的光潔度和精度,進(jìn)而引發(fā)泄漏。在化工、印染等行業(yè)的生產(chǎn)管道中,因介質(zhì)腐蝕導(dǎo)致閘閥密封面損壞的案例屢見不鮮。
異物嵌入:在安裝或者操作過程中,如果有硬質(zhì)顆粒,如焊渣、砂粒等進(jìn)入閥腔,可能會劃傷密封面,或者嵌入密封副之間。這些異物破壞了密封面的緊密貼合,形成了泄漏通道。例如在管道安裝完畢后,沒有對內(nèi)部進(jìn)行徹底清理就投入使用,閘閥就容易出現(xiàn)因異物嵌入導(dǎo)致的泄漏問題。
鑄造缺陷:在鑄鋼閘閥的鑄造過程中,可能會出現(xiàn)氣孔、夾砂、裂紋等缺陷。這些缺陷在正常情況下可能不會顯現(xiàn),但在介質(zhì)壓力的長期作用下,可能會逐漸擴(kuò)展,形成泄漏通道。一些小型鑄造廠由于生產(chǎn)工藝和質(zhì)量控制水平有限,生產(chǎn)出的閘閥更容易出現(xiàn)這類鑄造缺陷。
法蘭連接問題:法蘭連接是閘閥與管道連接的常見方式。如果法蘭螺栓的預(yù)緊力不足,密封墊就無法充分發(fā)揮密封作用,從而導(dǎo)致連接處泄漏。另外,密封墊如果老化、變形或者選型不當(dāng),也不能有效地阻止介質(zhì)泄漏。比如在高溫環(huán)境下,如果選用了不耐高溫的普通橡膠密封墊,就很容易因密封墊老化而出現(xiàn)泄漏。
焊接部位問題:對于一些采用焊接連接的閘閥或者管道系統(tǒng),焊接殘余應(yīng)力可能會導(dǎo)致焊縫在使用過程中開裂。此外,介質(zhì)的腐蝕也可能使焊縫處出現(xiàn)腐蝕裂紋,特別是在高溫高壓的工況下,這種情況更容易發(fā)生。在石油化工的高溫高壓管道系統(tǒng)中,焊接部位的泄漏問題需要特別關(guān)注。
填料老化磨損:閥桿與填料之間的密封是防止介質(zhì)沿閥桿泄漏的重要防線。常用的填料,如石墨、聚四氟乙烯等,在長期使用后,會因為受到介質(zhì)的侵蝕、溫度變化以及頻繁的閥桿運動摩擦等因素影響,出現(xiàn)硬化、龜裂或者磨損的情況。當(dāng)填料出現(xiàn)這些問題時,就無法有效地密封介質(zhì),導(dǎo)致泄漏。在一些使用年限較長的工業(yè)管道系統(tǒng)中,經(jīng)常能發(fā)現(xiàn)因填料老化磨損導(dǎo)致的閘閥泄漏問題。
閥桿表面損傷:閥桿在使用過程中,如果受到外力撞擊、介質(zhì)腐蝕或者安裝不當(dāng)?shù)仍颍砻婵赡軙霈F(xiàn)劃痕、腐蝕坑或者彎曲變形等損傷。這些損傷會破壞閥桿與填料之間的緊密配合,使得填料密封效果大打折扣,從而引發(fā)泄漏。例如在閥門安裝過程中,如果閥桿受到過度的外力擠壓,就可能導(dǎo)致閥桿表面損傷。
填料壓蓋松動:填料壓蓋的作用是對填料施加一定的壓力,使其緊密貼合閥桿,實現(xiàn)密封。如果填料壓蓋的螺栓松動,壓蓋對填料的預(yù)緊力不足,填料就會松弛,形成泄漏通道。此外,管道系統(tǒng)的振動也可能導(dǎo)致填料壓蓋螺栓逐漸松動,進(jìn)而引發(fā)泄漏。在一些振動較大的機(jī)械設(shè)備連接管道中的閘閥,需要經(jīng)常檢查填料壓蓋的緊固情況。
頻繁啟閉:鑄鋼閘閥的設(shè)計通常是適用于全開或全關(guān)的狀態(tài)。如果在實際使用中,頻繁地開啟和關(guān)閉閘閥,閥瓣與閥座的密封面會承受更多的摩擦和沖擊,加速密封面的磨損。而且,長期處于半開狀態(tài)的閘閥,介質(zhì)對密封面的沖刷作用也會加劇,導(dǎo)致密封性能下降。在一些需要頻繁調(diào)節(jié)流量的場合,如果錯誤地使用閘閥進(jìn)行調(diào)節(jié),就容易出現(xiàn)這種問題。
低溫工況影響:在一些低溫環(huán)境下,如液氨、液化天然氣等介質(zhì)的輸送管道中,介質(zhì)可能會出現(xiàn)結(jié)晶現(xiàn)象。結(jié)晶后的介質(zhì)會卡死閥瓣,或者在閥瓣與閥座之間形成硬質(zhì)顆粒,劃傷密封面。同時,低溫還可能導(dǎo)致閥門的一些部件材質(zhì)變脆,影響閥門的正常性能。在北方冬季的一些低溫管道系統(tǒng)中,因低溫工況導(dǎo)致閘閥泄漏的情況時有發(fā)生。
維護(hù)保養(yǎng)不足:如果對鑄鋼閘閥缺乏定期的維護(hù)保養(yǎng),比如長期不檢查閥桿的潤滑情況,不及時更換老化的填料,不清理閥體內(nèi)的雜質(zhì)等,閥門內(nèi)部的問題就會逐漸積累,最終引發(fā)泄漏。許多工業(yè)企業(yè)由于對設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)不夠重視,導(dǎo)致閘閥過早出現(xiàn)故障,影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
修復(fù)或更換密封面:對于密封面磨損、腐蝕或者有輕微劃痕的情況,可以根據(jù)具體情況進(jìn)行修復(fù)。如果磨損或腐蝕程度較輕,可以采用研磨的方法,使用專用的研磨工具和研磨膏,將密封面打磨平整,恢復(fù)其密封性能。對于損傷較為嚴(yán)重的密封面,則需要更換新的密封面部件。在選擇新的密封面材料時,要充分考慮介質(zhì)的特性和工況條件,選用抗磨損、耐腐蝕的材料,如硬質(zhì)合金、陶瓷、哈氏合金、鈦合金等。例如在含有固體顆粒介質(zhì)的管道中,可以選用硬質(zhì)合金密封面;在腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中,選擇哈氏合金或鈦合金密封面更為合適。
安裝前清理與防護(hù):在安裝鑄鋼閘閥之前,必須對管道進(jìn)行徹底的清理,清除管道內(nèi)的焊渣、砂粒、鐵銹等雜質(zhì),防止這些異物進(jìn)入閥腔,對密封面造成損傷。同時,可以在閥前安裝過濾器,進(jìn)一步過濾介質(zhì)中的雜質(zhì),保護(hù)閘閥的密封面。在操作過程中,要注意控制介質(zhì)的流速,避免流速過高對密封面產(chǎn)生過度沖刷。
質(zhì)量檢測與修復(fù):對于閥體存在鑄造缺陷的情況,在采購閘閥時,要加強(qiáng)質(zhì)量檢測。可以采用無損檢測的方法,如 X 射線探傷、超聲波探傷等,對閥體進(jìn)行全面檢測,篩查出存在缺陷的產(chǎn)品。對于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的鑄造缺陷,如果缺陷較小且不影響閥體強(qiáng)度,可以采用焊接修補(bǔ)的方法進(jìn)行修復(fù)。在焊接修補(bǔ)時,要制定合理的焊接工藝,選擇合適的焊條材料,并進(jìn)行焊后應(yīng)力消除處理,確保修補(bǔ)質(zhì)量。對于缺陷嚴(yán)重,無法修復(fù)的閥體,則需要更換新的閥體。
緊固與更換密封墊:定期檢查法蘭連接部位的螺栓緊固狀態(tài),使用扭矩扳手按照規(guī)定的扭矩值進(jìn)行緊固,確保法蘭螺栓預(yù)緊力均勻且符合要求。同時,要根據(jù)介質(zhì)的性質(zhì)、溫度和壓力等工況條件,選擇合適的密封墊。常見的密封墊有金屬纏繞墊、石墨墊、橡膠墊等。在高溫高壓、腐蝕性介質(zhì)等惡劣工況下,金屬纏繞墊或石墨墊具有更好的密封性能和耐腐蝕性;在一般的常溫介質(zhì)環(huán)境中,橡膠墊可以滿足密封要求。如果發(fā)現(xiàn)密封墊老化、變形或損壞,要及時進(jìn)行更換。
優(yōu)化焊接工藝與檢測:對于焊接部位的問題,在焊接過程中,要優(yōu)化焊接工藝,采用合適的焊接參數(shù),控制焊接速度和電流大小,減少焊接殘余應(yīng)力的產(chǎn)生。焊接完成后,可以對焊縫進(jìn)行熱處理,消除殘余應(yīng)力。同時,要定期對焊縫進(jìn)行探傷檢測,如采用磁粉探傷、滲透探傷等方法,及時發(fā)現(xiàn)焊縫中的裂紋等缺陷,并進(jìn)行修復(fù)。對于容易受到介質(zhì)腐蝕的焊縫,可以采用防腐涂層進(jìn)行防護(hù),延長焊縫的使用壽命。
更換填料:定期檢查閥桿與填料的密封情況,當(dāng)發(fā)現(xiàn)填料出現(xiàn)老化、磨損、硬化或龜裂等問題時,要及時更換填料。在更換填料時,要選擇質(zhì)量可靠、適合工況條件的填料材料。例如在高溫環(huán)境下,可以選用柔性石墨環(huán)作為填料;在有腐蝕性介質(zhì)的情況下,聚四氟乙烯填料具有較好的耐腐蝕性。更換填料的過程中,要注意正確的安裝方法,將填料逐圈安裝并均勻壓緊,確保填料與閥桿緊密貼合。
修復(fù)或更換閥桿:如果閥桿表面出現(xiàn)損傷,如劃痕、腐蝕坑等,對于輕微損傷,可以采用打磨、拋光的方法進(jìn)行修復(fù),去除表面的損傷層,恢復(fù)閥桿的光潔度。對于損傷較為嚴(yán)重,如閥桿彎曲變形、腐蝕深度較大等情況,需要更換新的閥桿。在選擇新閥桿時,要確保其材質(zhì)符合介質(zhì)和工況要求,具有良好的耐腐蝕性和機(jī)械性能。同時,在安裝閥桿時,要注意安裝精度,避免閥桿安裝不當(dāng)導(dǎo)致填料密封失效。
緊固填料壓蓋:定期檢查填料壓蓋的螺栓緊固情況,發(fā)現(xiàn)螺栓松動要及時進(jìn)行緊固。在緊固填料壓蓋時,要注意均勻用力,避免壓蓋歪斜,導(dǎo)致填料受力不均。對于一些容易受到振動影響的閘閥,可以采用自緊式填料結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上自動補(bǔ)償因振動等原因?qū)е碌奶盍纤沙?,保持良好的密封性能?/span>
規(guī)范操作:制定合理的操作規(guī)程,明確閘閥的正確使用方法。避免頻繁啟閉閘閥,盡量讓閘閥處于全開或全關(guān)狀態(tài)。在開啟和關(guān)閉閘閥時,要緩慢操作,避免用力過猛或過快,防止對密封面和閥桿等部件造成損傷。對于一些需要調(diào)節(jié)流量的場合,應(yīng)根據(jù)實際情況選擇合適的調(diào)節(jié)閥,而不是使用閘閥進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)。
低溫防護(hù):在低溫工況下,要對閘閥采取相應(yīng)的伴熱或保溫措施,防止介質(zhì)結(jié)晶。可以采用電伴熱、蒸汽伴熱等方式,保持介質(zhì)的溫度在正常范圍內(nèi)。同時,在選擇閘閥時,可以選用低溫專用閥門,這些閥門在設(shè)計和材料選擇上充分考慮了低溫環(huán)境的影響,具有更好的低溫性能。此外,在低溫環(huán)境下,要加強(qiáng)對閘閥的巡檢,及時發(fā)現(xiàn)并處理因低溫導(dǎo)致的問題。
加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng):建立完善的設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)制度,定期對鑄鋼閘閥進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。定期檢查閥桿的潤滑情況,及時添加潤滑油或潤滑脂,確保閥桿運動靈活。定期清理閥體內(nèi)的雜質(zhì)和污垢,防止雜質(zhì)對密封面和閥桿等部件造成損傷。按照規(guī)定的時間間隔,對填料、密封墊等易損件進(jìn)行更換,確保閥門的密封性能。同時,要對操作人員進(jìn)行培訓(xùn),提高其對閘閥維護(hù)保養(yǎng)的重視程度和操作技能。