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閥門基礎知識

流量次數:5919發表時間:2010/10/7 0:00:00

    閥門的基礎知識本篇文章詳細介紹了閥門的基礎知識,讓您對閥門的選型、閥門的維護保養都有了一個全面的認識。閥門的基礎知識包括:怎么樣選購閥門,閥門的日常維護,閥門的種類等。了解閥門的基礎知識,對于正確的選購閥門及維護有著重要的意義。

  閥門是流體輸送系統中的控制部件,具有導流、截流、調節、節流、防止倒流、分流或溢流泄壓等功能。閥門作為管道的重要控制元件。管道系統選擇適合的閥門很重要,關系到管道的安全、流量損失、成本等,一定要熟悉閥門的特性及選擇閥門的步驟和依據。

  目前,我國閥門行業已能生產種類齊全的閘閥、截止閥、止回閥、球閥、蝶閥、節流閥、旋塞閥、隔膜閥、安全閥、調節閥、疏水閥特種閥門等12大類;高工作壓力為600MPa,大公稱通徑達5350mm,高工作溫度為1200℃,低工作溫度為-196℃,適用介質為水、蒸汽、油品、天然氣、強腐蝕性介質(如濃硝酸、中濃度硫酸等)、易燃介質(如笨、乙烯等)、有毒介質(如硫化氫)、易爆介質及帶放射性介質(金屬鈉、—回路純水等)。閥門承壓件材質鑄銅、鑄鐵、球墨鑄鐵、高硅鑄鐵、鑄鋼、鍛鋼、高、低合金鋼、不銹耐酸鋼、哈氏合金、因科鎳爾、蒙乃爾合金、雙相不銹鋼、鈦合金等。并且能夠配套生產各種液動、氣動、電動閥門驅動裝置。面對如此眾多的閥門品種和如此復雜的各種工況,要選擇管道系統適合安裝的閥門產品,我以為,首先應了解閥門的特性;其次應掌握選擇閥門的步驟和依據;再者應遵循選擇閥門的原則。

  一、閥門的特性有使用特性和結構特性

  使用特性確定了閥門的主要使用性能和使用范圍,屬于閥門使用特性的有:閥門的類別(閉路閥門、調節閥門、安全閥門等);產品類型(閘閥、截止閥、蝶閥、球閥等);閥門主要零件(閥體、閥蓋、閥桿、閥瓣、密封面)的材料;閥門傳動方式等。

  結構特性它確定了閥門的安裝、維修、保養等方法的一些結構特性,屬于結構特性的有:閥門的結構長度和總體高度、與管道的連接形式(法蘭連接、螺紋連接、夾箍連接、外螺紋連接、焊接端連接等);密封面的形式(鑲圈、螺紋圈、堆焊、噴焊、閥體本體);閥桿結構形式(旋轉桿、升降桿)等。

  二、選擇閥門的步驟

  明確閥門在設備或裝置中的用途,確定閥門的工作條件:適用介質、工作壓力、工作溫度等等確定與閥門連接管道的公稱通徑和連接方式:法蘭、螺紋、焊接等確定操作閥門的方式:手動、電動、電磁、氣動或液動、電液聯動等根據管線輸送的介質、工作壓力、工作溫度確定所選閥門的殼體和內件的材料:鑄鋼、碳素鋼、不銹鋼、合金鋼、不銹耐酸鋼、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、銅合金等。選擇閥門的種類:閉路閥門、調節閥門、安全閥門等確定閥門的型式:閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、節流閥、安全閥、減壓閥、蒸汽疏水閥等確定閥門的參數:對于自動閥門,根據不同需要先確定允許流阻、排放能力、背壓等,再確定管道的公稱通徑和閥座孔的直徑確定所選用閥門的幾何參數:結構長度、法蘭連接形式及尺寸、開啟和關閉后閥門高度方向的尺寸、連接的螺栓孔尺寸和數量、整個閥門外型尺寸等利用現有的資料:閥門產品目錄、閥門產品樣本等選擇適當的閥門產品三、選擇閥門的依據

  所選用閥門的用途、使用工況條件和操縱控制方式工作介質的性質:工作壓力、工作溫度、腐蝕性能,是否含有固體顆粒,介質是否有毒,是否是易燃、易爆介質,介質的黏度等對閥門流體特性的要求:流阻、排放能力、流量特性、密封等級等安裝尺寸和外形尺寸要求:公稱通徑、與管道的連接方式和連接尺寸、外形尺寸或重量限制等對閥門產品的可靠性、使用壽命和電動裝置的防爆性能等的附加要求(在選定參數時應注意:如果閥門要用于控制目的,必須確定如下額外參數:操作方法、大和小流量要求、正常流動的壓力降、關閉時的壓力降、閥門的大和小進口壓力。)根據上述選擇閥門的依據和步驟,合理、正確地選擇閥門時還必須對各種類型閥門的內部結構進行詳細了解,以便能對優先選用的閥門做出正確的抉擇。

  管道的終控制是閥門。閥門啟閉件控制著介質在管道內的流向方式,閥門流道的形狀使閥門具備一定的流量特性,在選擇管道系統適合安裝的閥門時必須考慮到這一點。

  三.正確選用閥門的意義

  正確選用閥門,對保證裝置安全生產,提高閥門使用壽命,滿足裝置長周期運行是至關重要的。許多閥門事故的主要原因是閥門選用不當,如在寒冷地區使用了鑄鐵閥門,因油中含水積于閥體中,冬季結冰很容易凍裂閥門。在一些泵體出口閥門中,由于某些原因,所需流程較低而用泵功率較大的場合,常常采用管小閘閥來調節流量的方法,由于閘閥板局部打開,產生振動,加速了閘板與閥座密封表面的磨損,很容易造成閥門的泄露。另外,閥門質量的好壞對生產使用也有很大影響。

  如某化肥廠發生特大爆炸事故,事故原因查明,是一起由閥門存在嚴重質量問題造成的責任事故。爆炸原因是:二段出口閥門承受不住正常工作壓力突然爆裂,止回閥失靈,系統內0.75MPa的半水煤氣迅速溢出,與周圍空氣混合形成爆炸性氣體空間,發生氣體化學爆炸。據檢測該閥門有多項指標不符合國家有關標準。另外,這兩種均為以水、蒸汽和油類為介質的閥門,非可燃氣體專用閥門,設計部門選型也是錯誤的。因此,正確選擇閥門對裝置生產、安全、長周期運行,提高效率都顯得非常重要。

  四.選用閥門的原則

  石油化工生產裝置用閥門應滿足以下基本原則

   (1)閥門可靠性

  石油化工生產要求連續、平穩、長周期運行。因此,要求采用的閥門應有高的可靠性,安全系數大,不能因為閥門故障造成重大生產安全及傷亡事故;滿足裝置長周期運行的要求,長周期連續生產就是效益;另外,減少或避免由于閥門引起的“跑、冒、滴、漏”,創建清潔、文明工廠、推行HSE管理。

   (2)閥門滿足工藝生產要求

  閥門應滿足操作介質、壓力溫度及用途需要,這也是閥門選用基本的要求。例如需要閥門起超壓保護作用,排放多余介質的,應選用安全閥、溢流閥;需要防止操作過程中介質回流的,應采用止回閥;需要自動排出蒸汽管道和設備中不斷產生的冷凝水、空氣及其他不可冷凝性氣體,同時又要阻止蒸汽逸出,應選用疏水閥。另外,對有腐蝕介質,應選用耐腐蝕材料閥體等。

   (3)閥門操作、安裝、檢修維修方便

  閥門安全好后,應能使操作人員正確識別閥門方向、開度標志、指示信號,便于及時果斷地處理各種應急故障。同時,所選閥門類型結構應盡量簡單,安裝和檢修維修方便。

   (4)閥門經濟性

  注意節約投資,降低裝置成本,今天的投資就是明天的成本。對于一般場合,國內生產能滿足使用要求,應選用國產閥門;幾種不同閥門類型都能滿足使用要求的,應選用價格低廉的、結構簡單的閥門;普遍材質能滿足使用要求的,不應該選用較高等級的材質,如Cr-Mo鋼、不銹鋼、巴氏合金等。

  閥門與其他機械產品一樣,也是需要維護保養的。這項工作做的好,可以延長閥門的使用壽命,下文將介紹閥門的維護保養

   (5)閥門保管維護

  保管維護的目的,是不讓閥門在保管中損壞,或降低質量。而實際上,保管不當是閥門損壞的重要原因之一閥門保管,應該井井有條,小閥門放在貨架上,大閥門可在庫房地面上整齊排列,不能亂堆亂垛,不要讓法蘭連接面接觸地面。這不僅為了美觀,主要是保護閥門不致碰壞由于保管和搬運不當,手輪打碎,閥桿碰歪,手輪與閥桿的固定螺母松脫丟失等等,這些不必要的損失,應該避免對短期內暫不使用的閥門,應取出石棉填料,以免產生電化學腐蝕,損壞閥桿對剛進庫的閥門,要進行檢查,如在運輸過程中進了雨水或污物,要擦試干凈,再予存放閥門進出口要用蠟紙或塑料片封住,以防進去臟東西對能在大氣中生銹的閥門加工面要涂防銹油,加以保護放置室外的閥門,必須蓋上油氈或苫布之類防雨、防塵物品。存放閥門的倉庫要保持清潔干燥使用維護

  使用維護的目的,在于延長閥門壽命和保證啟閉可靠閥桿螺紋,經常與閥桿螺母摩擦,要涂一點黃干油、二硫化鉬或石墨粉,起潤滑作用不經常啟閉的閥門,也要定期轉動手輪,對閥桿螺紋添加潤滑劑,以防咬住室外閥門,要對閥桿加保護套,以防雨、雪、塵土銹污如閥門系機械待動,要按時對變速箱添加潤滑油要經常保持閥門的清潔要經常檢查并保持閥門另部件完整性。如手輪的固定螺母脫落,要配齊、不能湊合使用,否則會磨園閥桿上部的四方,逐漸失去配合可靠性,乃至不能開動不要依靠閥門支持其它重物,不要在閥門上站立閥桿,特別是螺紋部分,要經常擦拭,對已經被塵土弄臟的潤滑劑要換成新的,因為塵土中含有硬雜物,容易磨損螺紋和閥桿表面,影響使用壽命填料的維護保養

  填料直接關系著閥門開關時是否發生外漏的關鍵密封件,如果填料失效,造成外漏,閥門也就等于失效,特別是尿素管線的閥門,因其溫度比較高腐蝕比較利害,填料容易老化。加強維護則可以延長填料的壽命閥門在出廠時,為了保證填料的彈性,一般以靜態下試壓不漏為準。閥門裝入管線后,由于溫度等因素的原因,可能會發生外滲,這時就要及時上緊填料壓蓋兩邊的螺母,只要不外漏即可,以后再出現外滲再緊,不要一次緊死,以免填料失去彈性,喪失密封性能有的閥門填料里裝有二硫化鉬潤滑膏,當使用數月后,應及時加入相應的潤滑油脂,當發現填料需要增補時,應及時增加相應填料,以確保其密封性能傳動部位保養

  閥門在開關過程中,原加入的潤滑油脂會不斷流失,再加上溫度、腐蝕等因素的作用,也會使潤滑油不斷在干涸。因此,對閥門的傳動部位應經常檢查,發現缺油應及時補入,以防由于缺少潤滑劑而增加磨損,造成傳動不靈活或卡殼失效等故障

  (6)閥門注脂時的維護保養

  閥門注脂時,常常忽視注脂量的問題。注脂槍加油后,操作人員選擇閥門和注脂聯結方式后,進行注脂作業。存在著二種情況:一方面注脂量少注脂不足,密封面因缺少潤滑劑而加快磨損。另一方面注脂過量,造成浪費。在于沒有根據閥門類型類別,對不同的閥門密封容量進行精確的計算??梢砸蚤y門尺寸和類別算出密封容量,再合理的注入適量的潤滑脂閥門注脂時,常忽略壓力問題。在注脂操作時,注脂壓力有規律地呈峰谷變化。壓力過低,密封漏或失效,壓力過高,注脂口堵塞、密封內脂類硬化或密封圈與閥球、閥板抱死。通常注脂壓力過低時,注入的潤滑脂多流入閥腔底部,一般發生在小型閘閥。而注脂壓力過高,一方面檢查注脂嘴,如是脂孔阻塞判明情況進行更換;另一方面是脂類硬化,要使用清洗液,反復軟化失效的密封脂,并注入新的潤滑脂置換。此外,密封型號和密封材質,也影響注脂壓力,不同的密封形式有不同的注脂壓力,一般情況硬密封注脂壓力要高于軟密封閥門注脂時,注意閥門在開關位的問題。球閥維護保養時一般都處于開位狀態,特殊情況下選擇關閉保養。其他閥門也不能一概以開位論處。閘閥在養護時則必須處于關閉狀態,確保潤滑脂沿密封圈充滿密封槽溝,如果開位,密封脂則直接掉入流道或閥腔,造成浪費閥門注脂時,常忽略注脂效果問題。注脂操作中壓力、注脂量、開關位都正常。但為確保閥門注脂效果,有時需開啟或關閉閥門,對潤滑效果進行檢查,確認閥門閥球或閘板表面潤滑均勻注脂時,要注意閥體排污和絲堵泄壓問題。閥門打壓試驗后,密封腔閥腔內氣體和水分因環境溫度升高而升壓,注脂時要先進行排污泄壓,以利于注脂工作的順利進行。注脂后密封腔內的空氣和水分被充分置換出來。及時泄掉閥腔壓力,也保障了閥門使用安全。注脂結束后,一定要擰緊排污和泄壓絲堵,以防意外發生注脂時,要注意出脂均勻的問題。正常注脂時,距離注脂口近的出脂孔先出脂,然后到低點,后是高點,逐次出脂。如果不按規律或不出脂,證明存在堵塞,及時進行清通處理注脂時也要觀察閥門通徑與密封圈座平齊問題。例如球閥,如果存在開位過盈,可向里調整開位限位器,確認通徑平直后鎖定。調整限位不可只追求開或關一方位置,要整體考慮。如果開位平齊,關不到位,會造成閥門關不嚴。同理,調整關到位,也要考慮開位相應的調整。確保閥門的直角行程注脂后,一定封好注脂口。避免雜質進入,或注脂口處脂類氧化,封蓋要涂抹防銹脂,避免生銹。以便下一次操作時應用注脂時,也要考慮在今后油品順序輸送中具體問題具體對待。鑒于柴油與汽油不同的品質,應考慮汽油的沖刷和分解能力。在以后閥門操作,遇到汽油段作業時,及時補充潤滑脂,防止磨損情況發生注脂時,不要忽略閥桿部位的注脂。閥軸部位有滑動軸套或填料,也需要保持潤滑狀態,以減小操作時的摩擦阻力,如不能確保潤滑,則電動操作時扭矩加大磨損部件,手動操作時開關費力有些球閥閥體上標有箭頭,如果沒有附帶英文FIOW字跡,則為密封座作用方向,不作為介質流向參考,閥門自泄方向相反。通常情況下,雙座密封的球閥具有雙向流向閥門維護時,也要注意電動頭及其傳動機構中進水問題。尤其在雨季滲入的雨水。一是使傳動機構或傳動軸套生銹,二是冬季凍結。造成電動閥操作時扭矩過大,損壞傳動部件會使電機空載或超扭矩保護跳開無法實現電動操作。傳動部件損壞,手動操作也無法進行。在超扭矩保護動作后,手動操作也同樣無法開關,如強行操作,將損壞內部合金部件閥門維護保養要以科學的態度對待,才能使閥門維護工作達到應有的效果和應用的目的。要想使生產正常運轉,減少停車、增加經濟效益,在閥門這一方面,必須做好這三點。

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