閥門常見故障及維修.doc

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閥門的常見故障及維修 第一節(jié) 閥門故障 一、故障1：動作功能故障 1、閥桿動作故障。 在閥門啟閉過程中，有時感到有卡阻不靈活，啟閉很費力，有時用正常的啟閉力矩無法啟閉，甚至啟閉一段距離后就無法繼續(xù)啟閉。 閥桿升降失靈的原因有：①操作過猛使螺紋損傷；②缺乏潤滑或潤滑劑失效；③閥桿彎扭；④表面光潔度不夠；⑤配合公差不準，咬得過緊；⑥閥桿螺母傾斜；⑦材料選擇不當，例如閥桿和閥桿螺母為同一材質，容易咬??；⑧螺紋被介質腐蝕（指暗桿閥門或閥桿螺母在下部的閥門）；⑨露天閥門缺乏保護，閥桿螺紋沾滿塵砂，或者被雨露霜雪所銹蝕；⑩閥桿與其它零件卡阻：如第一填料壓蓋歪斜后碰到閥桿，第二填料安裝不正確或壓得過緊，第三閥桿與其它零件擦咬或咬死。 預防的方法：①精心操作，關閉時不要使猛勁，開啟時不要到上死點，開夠后將手輪倒轉一兩圈，使螺紋上側密合，以免介質推動閥桿向上沖擊；②經常檢查潤滑情況，保持正常的潤滑狀態(tài)；③不要用長杠桿開閉閥門，習慣使用短杠桿的工人要嚴格控制用力分寸，以防扭彎閥桿（指手輪和閥桿直接連接的閥門）；④提高加工或修理質量，達到規(guī)范要求；⑤材料要耐腐蝕，適應工作溫度和其他工作條件；⑥閥桿螺母不要采用與閥桿相同的材質；⑦采用塑料作閥桿螺母時，要驗算強度，不能只考慮耐腐蝕性好和摩擦系數小，還須考慮強度問題，強度不夠就不要使用；⑧露天閥門要加閥桿保護套；⑨常開閥門，要定期轉動手輪，以免閥桿銹住；⑩正確安裝填料及填料壓套，裝配時閥桿無障礙碰擦，防止閥桿卡阻。 2、手輪損壞：撞擊或長杠桿猛力操作所致。只要操作人員和其他有關人員注意，便可避免。 ? ???3、填料壓蓋斷裂：壓緊填料時用力不均勻，或壓蓋（一般是鑄鐵/鋼）有缺陷。壓緊填料，要對稱地旋轉螺絲，不可偏歪。制造時不僅要注意大件和關鍵件，也要注意壓蓋之類次要件，否則影響使用。 ? ???4、閥桿與閘板連接失靈：閘閥采用閥桿長方頭與閘板T形槽連接的形式較多，T形槽內有時不加工，因此使閥桿長方頭磨損較快。主要從制造方面來解決。但使用單位也可對T形槽進行補加工，讓它有一定的光潔度和平面度。 ? ???5、雙閘板閥門的閘板不能壓緊密封面：雙閘板的張力是靠頂楔產生的，有些閘閥，頂楔材質不佳（低牌號鑄鐵），使用不久便磨損或折斷。頂楔是個小件，所用材料不多，使用單位可以用碳鋼自行制作，換下原有的鑄鐵件。 6、止回閥閥瓣打碎。止回閥前后介質壓力處于接近平衡而又互相“拉鋸”的狀態(tài)，閥瓣經常與閥座拍打，某些脆性材料（如鑄鐵、黃銅等）做成的閥瓣就被打碎。預防的辦法是采用閥瓣為韌性材料的止回閥。 二、故障2：運動副損傷 密封面發(fā)生咬擦傷，閥桿光柱部分發(fā)生咬擦傷，閥桿螺紋部分發(fā)生咬擦傷等。 擦傷產生的原因： 首先是粘結磨損產生磨粒，此磨粒硬度強度都較基體金屬高，被壓入軟面而劃傷硬面，同時，硬磨粒在軟面內被硬面凸峰推擠而有移動從而犁傷軟面。在磨擦面分開后，磨?？赡芘懦觯部赡苋匀淮嬖谟谲浢嫔?，再次磨擦時又將劃傷硬面并在軟面上犁出更深更長的深溝，直至硬粒前方的軟面抵抗不住硬粒的移動力而被剪切，軟面上形成了條狀溝槽，硬面上形成了劃傷痕跡。如果載荷苛刻而接觸點少，則剪切強度增大，磨屑也就增大，如不及時排出，就壓入表面形成結節(jié)，結節(jié)后接觸點剪切強度增大，磨屑也增大，最終就形成了磨擦瘤。從小結節(jié)到磨擦瘤的過程是連鎖的逐漸增長的，當原有的移動力不能剪斷磨擦瘤時，咬擦傷也就發(fā)生。因此咬擦傷在某種程度上是磨損的一種形式。 其次是閥桿可能與填料壓套、填料墊相碰擦，再有是介質中如含有硼，則它泄出后會結晶成硬粒，拉傷閥桿表面，再有是應加潤滑劑的部分未加潤滑劑等。 避免咬擦傷的措施是： 咬擦傷是由于硬粒進入或本身磨粒磨損而犁出溝槽，因此要盡量使磨粒減小，使之成粉末狀微粒，且及時而充分的排除出磨擦面，這就要求磨擦副具有較高的光潔度和吻合度良好，使接點增多，接觸面積增大，同樣的剪切力下剪切強度減小，剪切下的磨屑也就減小。為此在載荷不變的情況下就要加大磨擦面積或提高光潔度，并盡可能加以足夠的潤滑，以進一步減少磨擦力和有利于磨粒的排除，同時在較寬的磨擦面上應開排屑溝槽，使磨粒排入溝槽并隨潤滑油排出磨擦面。 為了使密封面不致擦傷，必須使密封面在自磨削狀態(tài)下工作，使磨粒磨損減輕并使表面傾于進一步細化，這樣就能保持和延長密封面的壽命，其條件如上所述，具體措施是： 1、嚴格的閥門內腔清潔度 2、適當提高密封面光潔度 3、增大接觸面 4、提高吻合度 5、無硬質微粒進入磨擦面 6、磨粒得到及時而完全的排除 7、兩個面應有硬度差 8、加以一定潤滑，以減少磨擦力，避免金屬直接接觸 9、比壓小 10、在軟面上開容屑槽或斷屑槽 11、采用塑性流動壓力大的材料 12、采用不易發(fā)生冷作硬化的材料 13、消除閥桿與其它的零件相碰擦。 14、正確安裝填料或適當壓緊填料。 15、應該加潤滑劑的部位應加以相應的潤滑。 三、故障3：密封的失效 閥門另一種常見的故障是密封面泄漏，填料泄漏和閥體閥蓋連接處的泄漏。 造成這種故障的原因，首先要從密封的機理講起： 1、氣體的壓力 氣體與液體的區(qū)別，在于分子間的距離及分子間作用力的不同。氣體壓力的產生是由于分子對四壁的碰撞，壓強的大小取決于分子運動的速度與單位容積內分子數的多少兩個條件。分子運動的速度愈大，壓強愈大；單位容積內的分子數愈多，壓強亦愈大。氣體密度不大時，分子本身的體積及分子間的引力均可略而不計，將其當作理想氣體。氮氣在常見狀態(tài)下即可作為理想氣體。 2、流體壓力產生的特點 （1）氣體壓力產生的特點 A 分子撞擊速度越大，壓強越大。 B 單位時間內撞擊到容器壁表面上的分子數目越多，壓強就越大。 說明：在一定溫度下氣體的壓強只和單位容積內的分子數有關，而不管氣體的種類。 （2）液體壓力產生的特點 根據分子運動論又可知，在分子間有著作用力。液體受壓時，分子間距減小，分子間產生斥力，就表現(xiàn)為壓力，即壓力的表現(xiàn)形式為要求膨脹的能。 液體的壓力產生還有一個液柱高度產生的位置能，位置能在存在液柱高度的同時是始終存在的，不能消除。 3、流體泄漏的原因 ①氣體泄漏的原因：外界撞向泄縫處的分子數少于內側的。 ②液體泄漏的原因：密封面存在大于分子直徑的間隙，在分子間斥力下液體分子擠出間隙產生泄漏。 ③宏觀密封與微觀密封對密封副的不同要求：前者允許為“迷宮式”密封，而后者是真正的“零泄漏”。例如微泄漏檢測。 ④“光整密封”與“損傷密封”：前者要求高精度且要防止擦傷，后者允許通過可預知損傷達到密封效果，后者使設計選擇范圍擴大，加工費用降低，產品成本下降。 ⑤接觸密封機理 4、閥門常見的密封失效泄漏及原因 （1） 閥門填料泄漏及原因 圖1 閥桿填料密封示意圖 填料裝入填料函以后，經壓蓋對其施加軸向壓力。由于填料的塑性，使其產生徑向力，并與閥桿緊密接觸，但這種接觸并不是非常均勻的。有些部位接觸的緊，有些部位接觸的松，還有些部位沒接觸上。接觸部位同非接觸部位交替出現(xiàn)，形成了“迷宮”，起到阻止壓力介質外泄的作用。填料密封的機理就是“迷宮效應”。 閥門在使用過程中，閥桿同填料之間存在著相對運動。這個運動包括轉動和軸向移動。在使用過程中，隨著開啟次數的增加，相對運動的次數也隨之增多，還有高溫、高壓和滲透性強的流體介質的影響，閥門填料函也是發(fā)生泄漏事故較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，對于編織填料還會出現(xiàn)滲漏（壓力介質沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏）。閥桿與填料間的界面泄漏是由于磨損導致填料接觸壓力的逐漸減小，填料自身的老化等原因引起的，這時壓力介質就會沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。隨著時間的推移，壓力介質會把部分填料吹走，甚至會在閥桿上沖刷處溝槽。 產生填料泄漏的原因有下列幾點：①填料與工作介質的腐蝕性、溫度、壓力不相適應；②裝填方法不對，尤其是整根填料盤旋放入，最易產生泄漏；③閥桿加工精度或表面光潔度不夠，或有橢圓度，或有刻痕；④閥桿已發(fā)生點蝕，或因露天缺乏保護而生銹；⑤閥桿彎曲；⑥填料使用太久，已經老化；⑦操作太猛。 消除填料泄漏的方法是：①正確選用填料；②按正確的進行裝填；③閥桿加工不合格的，要修理或更換，表面光潔度最低要達到▽5，較重要的，要達到▽8以上，且無其他缺陷；④采取保護措施，防止銹蝕，已經銹蝕的要更換；⑤閥桿彎曲要校直或更新；⑥填料使用一定時間后，要更換；⑦操作要注意平穩(wěn)，緩開緩關，防止溫度劇變或介質沖擊。 （2）法蘭泄漏 閥門的法蘭密封一般是依靠其連接螺栓所產生的預緊力，通過各種墊片（如橡膠墊片、石棉橡膠墊片、植物纖維墊片、纏繞式金屬內填石棉墊片等）達到足夠的密封比壓，來阻止被密封流體介質的外泄，屬于強制密封。這種密封結構形式常見的泄漏有以下幾種。 A 界面泄漏 界面泄漏的主要原因是密封墊片壓緊力不足，法蘭結合面上的粗糙度不符合要求，熱變形和機械振動等都會引起密封墊片與法蘭面之間密合不嚴而發(fā)生泄漏。另外，法蘭連接后螺栓變形或伸長，密封墊片長期使用后塑性變形、回彈力下降、密封墊片材料老化、龜裂及變質等，也會造成墊片與法蘭面之間密合不嚴而發(fā)生泄漏（圖2）。這種金屬面和密封墊片交界面上發(fā)生的泄漏稱為“界面泄漏”。無論哪種形式的密封墊片或哪種材料制成的密封墊片都可能出現(xiàn)界面泄漏。 圖2 界面泄漏 B 滲透泄漏 植物纖維（棉、麻和絲等）、動物纖維（羊毛或兔毛等）、礦物纖維（石棉、石墨、玻璃或陶瓷等）、化學纖維（尼龍、聚四氟乙烯等各種塑料纖維）、皮革和紙板等是制作密封墊片的常用材料。這些材料的組織纖維比較疏松，致密性差，很容易被流體介質浸透，特別是在流動介質的壓力作用下，介質會通過纖維間的微小縫隙滲透到低壓一側（圖3）。這種由于墊片材料的纖維之間有縫隙，流體介質在一定條件下能夠通過這些縫隙而產生的泄漏現(xiàn)象稱為“滲透泄漏”。滲透泄漏一般與被輸送的流體介質的工作壓力和物理性質有關。壓力越高，泄漏量也會增大。粘性越小，則更容易發(fā)生泄漏。 圖3 滲透泄漏 C 破壞泄漏 圖4 破壞泄漏 破壞泄漏事故的發(fā)生，人為因素影響很大。如密封墊片裝偏，從而使局部的密封比壓不足或預緊力過度，超過了密封墊片的設計限度，使密封墊片失去回彈能力。另外，在緊固法蘭的過程中，法蘭的連接螺栓松緊不均，或兩法蘭中心線偏移（圖4）等。這種由于安裝質量欠佳而產生密封墊片壓縮過度或密封比壓不足而發(fā)生的泄漏稱為“破壞泄漏”。 界面泄漏和破壞泄漏的泄漏量會隨著時間推移而明顯加大。滲透泄漏的泄漏量與時間的關系不明顯。造成法蘭密封面泄漏的原因還有介質腐蝕因素的影響，這種腐蝕屬于間隙腐蝕，主要發(fā)生在法蘭結合面上微小的間隙處。由于間隙處介質與間隙外的介質之間有電位差，產生電化學腐蝕。這種化學腐蝕稱為“濃淡電化學腐蝕”，腐蝕泄漏是緩慢進行的，只有發(fā)展到形成腐蝕麻點連成通道后，介質才能外泄。在現(xiàn)場檢修中，時常能發(fā)現(xiàn)法蘭密封面上有許多斑點，有的甚至已形成明顯的小坑，這便是濃淡電化學腐蝕的產物，但并沒有發(fā)生泄漏，即使出現(xiàn)泄漏，它的形式也與界面泄漏十分相似，都是發(fā)生在法蘭密封面與墊片接觸界面上，其形式類似于界面泄漏。 （3）閥體泄漏及原因 閥體泄漏可發(fā)生在除填料及法蘭密封的其他任何部位，泄漏的主要原因是由閥門生產過程中的鑄造、鍛造或焊接缺陷所引起的，如鑄造質量不高，閥體和閥蓋體上有砂眼、松散組織、夾渣等缺陷，焊接不良，存在著夾渣、未焊接，應力裂紋等缺陷。 而腐蝕介質的輸送，流體介質的沖刷也可造成閥門各部位的泄漏。腐蝕主要以均勻腐蝕和浸蝕或氣蝕的形式存在。 A 均勻腐蝕 均勻腐蝕是由環(huán)境引起的，凡是與介質接觸的閥門表面，皆產生同一種腐蝕。金屬表面腐蝕的外貌相同，經歷同一時間，金屬厚度的減薄也相同。閥門外壁一層層地腐蝕脫落，最后造成大面積穿孔。 B 浸蝕或氣蝕 浸蝕或氣蝕是由于流體介質在閥體內的流動所引起的。高速輸送的液體壓力會明顯下降，當壓力低于介質的臨界壓力時，液體就會出現(xiàn)氣化現(xiàn)象，形成無數個氣泡。這種氣泡存在的時間有限，一到高壓區(qū)，氣泡又凝結為液體。凝結的過程中便會產生對閥體材料的浸蝕和沖擊。沖擊的能量足以造成管道的振動，同時把閥體金屬表面腐蝕呈蜂窩狀。隨著時間的推移，形成了腐蝕穿孔，導致泄漏事故發(fā)生。 第二節(jié)閥門帶壓堵漏及閥門泄漏的處理方法 根據生產和泄漏的具體情況，可采用更換閥門，更換閥門填料，更換法蘭墊片或補焊閥門孔洞的方法消除泄漏。對于投入生產運行中的閥門，則必須采取相應的技術手段消除泄漏，以保證生產的正常運行。 1、閥門填料泄漏處理方法 采用注劑式帶壓密封技術消除閥門填料及法蘭泄漏是目前比較安全可靠的一種技術手段。這種技術采用特別夾具和液壓注射工具（圖5），將密封劑注射到夾具與泄漏部位部分外表面所形成的密封空腔內，迅速地彌補各種復雜的泄漏缺陷。在注劑壓力遠遠大于泄漏介質壓力的條件下，泄漏被強行止住。密封注劑自身能夠維持在一定的工作密封比壓，并在短時間內由塑性體轉變?yōu)閺椥泽w，形成一個堅硬的富有彈性的新的密封結構，達到重新密封的目的。 圖5 注密封劑工具 目前，國內外生產和使用的密封注劑大約有30多個品種，大致分為兩類。一類是熱固化密封注劑，其基礎材料是高分子合成橡膠固化劑，再添加耐水、耐酸、酸堿、耐化學介質和耐高溫的各種輔助助劑等。這類密封注劑只有達到一定的溫度才能由塑性體轉變?yōu)閺椥泽w，常溫下則為棒狀固體。另一類是非熱固化密封注劑，它的基礎材料根據密封注劑的性能要求，可以是高分子合成樹脂、油品、石墨、塑料以及其他無機材料等，固化機理多為反應型及高溫炭化型或單純填充型，適用于常溫、低溫及超高溫場合的動態(tài)密封作業(yè)要求。這類密封注劑多制成棒狀固體或雙組分的膩狀材料，將其裝在高壓注劑槍后，在一定的壓力下具有良好的注射工藝性及填充性。 采用注劑式帶壓密封技術在動態(tài)條件下消除閥門填料部位出現(xiàn)的泄漏是一種安全有效的方法，而且密封后不影響閥門的開啟和關閉功能。根據閥門填料函的結構形式，有兩種方法供選擇。 ①填料函壁較厚的閥門 閥門填料函的壁厚大于8mm，在動態(tài)條件下采用注劑式帶壓密封技術消除泄漏時，可以選擇直接在閥門填料函的壁面上開設注劑孔的方式進行作業(yè)，在此種條件下，密封空腔就是閥門填料函自身，注入到閥門填料函內的密封注劑所起的作用與填料所起的作用完全相同。 首先在閥門填料函外壁的適當位置用Φ10×5mmΦ8×7mm的鉆頭開孔，這個位置主要是從連接高壓注劑槍方便的角度考慮的。鉆孔可以選用防暴電鉆或風動鉆，如果選用充電電鉆，使用起來更為方便?？撞荒茔@透，大約留1mm左右，撤出鉆頭，用M12或M10的絲錐套扣。套扣結束后，把注劑專用旋塞閥擰上，把注劑專用旋塞閥的閥瓣擰到開的位置，用Φ3mm的長桿鉆頭把余下的閥門填料的壁鉆透，這時泄漏介質會沿著鉆頭排削方向噴出。為了防止鉆孔時高溫、高壓、腐蝕性強或有毒的介質噴出傷人或損壞鉆孔機具，鉆小孔之前可采用一擋板。先在擋板上用鉆頭鉆一個Φ5mm的圓孔，使擋板能穿在長鉆頭上。擋板可采用膠合板、纖維搬或石棉橡膠等制作。加上擋板，鉆余下的壁厚則不會有危險。鉆透小孔后，取出鉆頭，把注劑專用旋塞閥擰到關閉的位置，泄漏介質則被切斷。這時，連接高壓注劑槍進行注射密封注劑的操作。如果閥門填料函的泄漏量較小，壓力較低，也可以用Φ3mm的鉆頭直接鉆小孔，泄漏介質被引出后，再安裝注劑專用旋塞閥及高壓注劑槍進行動態(tài)密封作業(yè)。 ②填料函壁較薄的閥門 泄漏閥門填料函的壁厚小于6mm時，可以采用輔助夾具進行動態(tài)密封作業(yè)（圖6）。輔助夾具是為了彌補被閥門填料函壁厚的不足，相當于一個固定在閥門填料函外的特殊連接頭，用以連接高壓注劑槍。輔助夾具的關鍵尺寸是貼合面的形狀，如果采用機械加工的方法難以得到理想的局部貼合面，可以在現(xiàn)場手工修整研合。在條件允許的情況下，可以適當修理泄漏閥門填料函的外壁，使之與輔助夾具的貼合面更好地吻合。如果泄漏閥門填料函的外壁形狀比較復雜，貼合面難以達到要求時，可以在安裝輔助夾具時，在貼合面的底部墊一塊約2mm厚的石棉橡膠板或橡膠板，擰緊連接螺栓，使輔助夾具固定在泄漏閥門上，墊在下面的橡膠板會很好的堵塞貼合面的縫隙。輔助夾具貼塊上的螺紋應與注劑旋塞閥的螺紋相配。夾具固定厚，用鉆頭鉆透填料函壁。當泄漏量較小，壓力較低時，可以用Φ3mm的鉆頭直接鉆孔，然后擰上注劑專用旋塞閥后，再用長鉆頭鉆孔。整個動態(tài)密封作業(yè)結束后，不要立刻開關閥門，使密封劑充分固化后，閥門即可投入正常使用。 圖6 在填料函較薄的閥門手鉆孔對開環(huán)式輔助夾具 G形夾具也是用于處理閥門填料函泄漏的專用工具。作業(yè)時，根據泄漏閥門填料函的外部尺寸，可選擇不同型號的G型夾具。首先要試裝，沖眼確定鉆孔位置。用Φ10mm的鉆頭在沖眼處鉆一定位密封孔，深度按G形夾具螺栓頭部形狀確定。然后安裝G型夾具，再用Φ3mm的長桿鉆頭將余下的填料函壁鉆透，引出泄漏介質。安裝注劑專用旋塞閥及高壓注劑槍，進行注劑操作。泄漏停止后，G形夾具以不拆除為好（圖7）。 圖7 G型夾具 一些從國外進口的閥門在其填料函的外壁上設有一個絲堵，這是十分有益的。對于一些關鍵管道上的閥門，一旦出現(xiàn)填料函泄漏，可以立刻拆下絲堵，按絲堵的規(guī)格設計一個接頭，通過接頭把高壓注劑槍和泄漏閥門連成一體，在很短的時間內即可有效地消除泄漏，如果我國的各閥門生產廠，在閥門的整體設計中，也考慮在閥門填料函外壁上增設一個螺紋絲堵，對于閥門在使用過程中的維護是十分有益的。 目前，國內已經有了專供修補閥門填料函部位泄漏用的密封注劑，它的配方是按閥門閥桿的使用情況設計的，該密封劑不僅可以在動態(tài)條件下密封住各種泄漏介質，而且對閥門閥桿具有良好的自潤滑效果。 2、閥門法蘭泄漏處理方法 處理法蘭泄漏通常采用銅絲捻縫圍堵法、鋼帶圍堵法和凸形夾具法。 ①銅絲捻縫圍堵法 當兩法蘭的連接間隙小于4mm，整個法蘭外圓的間隙量比較均勻，泄漏介質壓力低于2.5MPa，泄漏量小，螺栓孔與螺栓之間的間隙較大，密封劑能夠沿此間隙順利注入時，可以在拆下的螺栓上直接安放螺栓專用注劑接頭時，其安放數量可視泄漏法蘭的尺寸及泄漏墊的情況而定，一般不少于兩個。安裝螺栓專用注劑接頭時，應當松開一個螺母后立刻裝好注劑接頭，迅速重新擰緊螺母，然后再安裝另一個螺栓專用注劑接頭。不能同時將兩個松開，以免造成墊片上的密封比壓明顯下降，泄漏量增加，甚至會出現(xiàn)泄漏介質將已損壞的墊片吹走，導致無法彌補的后果，必要時可在泄漏法蘭上增設G形夾子，用以維持墊片上密封比壓的均衡。按需用數量安裝完螺栓專用注劑接頭后，用沖子等工具將直徑等于或略小于泄漏法蘭間隙的銅絲嵌入到法蘭間隙中，同時將法蘭的外緣沖出唇口，使銅絲固定在法蘭間隙內。唇口的間隙及數量視法蘭的外徑而定，一般間隔為40-80mm，這樣銅絲就不會被泄漏的壓力介質或動態(tài)密封作業(yè)時注劑產生的推力擠出。捻縫結束，組成了新的密封腔后，即可連接高壓注劑槍，進行動態(tài)密封作業(yè)。注密封注劑的起點應選在泄漏點的相反方向，無泄漏介質影響處，依次進行，終點應在泄漏點附近。 ②鋼帶圍堵法 當兩法蘭之間的連接間隙小于8mm，泄漏介質壓力小于2.5MPa時，可以采用鋼帶圍堵法進行動態(tài)密封作業(yè)，這種方法對法蘭連接間隙的均勻程度沒有嚴格要求，但對泄漏法蘭的連接同軸度有較高的要求，鋼帶厚度一般可為1.5-3.0mm，寬度為25-30mm，內六角螺栓的規(guī)格為M8-M16,制作鋼帶可以采用鉚接或焊接，過渡墊片可以采用與鋼帶同樣的間隙能否使密封劑順利注入，然后再根據法蘭尺寸的大小及泄漏情況，確定安裝螺栓專用注劑接頭的個數，安裝鋼帶量，應使鋼帶位于兩法蘭的間隙上，全部包住泄漏間隙，以便形成完整的密封空腔，穿4個內六角螺栓，擰上數扣，將兩個過渡墊片加入，繼續(xù)擰緊內六角螺栓直到鋼帶與泄漏法蘭外邊緣全部靠緊為止，這時可連接高壓注劑槍進行動態(tài)密封作業(yè)，如果發(fā)現(xiàn)鋼帶與泄漏法蘭外邊緣不能靠緊時，可以采用尺寸略大于泄漏法蘭間隙的石棉填料，在沒安裝鋼帶之前，在法蘭間隙上盤繞一周后，用錘子將其嵌入間隙內，然后再安裝鋼帶，也可以2mm厚及25mm寬的石棉橡膠板，在泄漏法蘭外邊緣盤繞一周，或用4-6mm厚的相應鉛皮在泄漏法蘭外邊緣上盤繞一周。注意接頭處避開泄漏點，然后再安裝鋼帶。當法蘭連接間隙均勻程度較差，兩法蘭的外邊緣又存在一定錯位時（兩法蘭裝配不同軸），采用鉛皮盤繞的方法，能很好地彌補缺陷。加好鋼帶緊固后，可以繼續(xù)捻砸鉛皮，直到封閉好為止。余下步驟同銅絲捻縫圍堵法。 ③凸形法蘭夾具 當泄漏法蘭的連接間隙大于8mm，泄漏介質壓力大于2.5MPa,泄漏量較大時，從安全和可靠性考慮，應當設計制作凸形法蘭夾具。這種法蘭夾具的加工尺寸較精確，安裝在泄漏法蘭上后，整體封閉性能好，動態(tài)密封作業(yè)的成功率高，是注劑式帶壓密封技術中應用較廣泛的一種夾具。 動態(tài)密封操作前，應在制作好的夾具上裝注劑旋塞閥，并使注劑旋塞閥處于開啟的位置，如注劑旋塞閥是已使用過的，則應把積存在通道上的密封注劑除掉，當注劑旋塞閥門口到周圍障礙物的直線距離小于高壓注劑槍的長度時，則應在注劑旋塞閥與夾具之間增裝角度接頭，目的是排放泄漏介質和改變高壓注劑槍的連接方向，操作人員在作業(yè)時應站在上風口，若泄漏壓力及流量很大，可用壓縮空氣把泄漏介質吹向一邊，或把夾具接上長桿，使操作人員少接觸或不接觸介質，安裝夾具時，應使夾具上的注劑孔處于泄漏法蘭連接螺栓的中間，并保證泄漏缺陷附近要有注劑孔，不要使注劑孔正對著泄漏法蘭的連接螺栓，以免增大注劑操作的阻力，安裝夾具時應避免劇烈撞擊，泄漏介質是易燃或易爆物料時，應采用防暴工具作業(yè)。夾具螺栓擰緊后，檢查夾具與泄漏部位的連接間隙，一般控制在0.5mm以下，否則要采取相應的措施縮小間隙，注劑應先從離泄漏點最遠的注劑孔開始，直到泄漏停止。 4、閥門承壓殼體泄漏的處理方法 閥體泄漏的處理方法有兩種，粘接法和焊接法 ①粘接法 粘接法是利用膠粘劑的特殊性能進行帶壓密封作業(yè)的一種方法，它采用某種特制的機構在泄漏缺陷處形成一個暫短的無泄漏介質影響的區(qū)間，利用膠粘劑適用性廣、流動性好、固化速度快的特點，在泄漏處建立一個由膠粘劑和各種密封材料構成的新的固體密封結構，達到止住泄漏的目的。 閥體泄漏常用的頂壓機構是多功能頂壓工具，它可用固定在法蘭上，也可以固定在管道上，首先把頂壓工具安裝在有泄漏部位附近，調整頂壓工具的頂壓螺桿，使頂壓螺桿的軸線對準泄漏部位，然后固定頂壓工具。將頂壓螺桿旋轉90°，躲開噴射泄漏介質，把鋁鉚釘放入頂壓螺桿前端的孔內，然后轉回。為防止鋁鉚釘松動脫落或被泄漏介質沖掉，可以在鋁鉚釘上先纏幾層四氟乙烯生膠帶，然后再放頂壓螺桿前的孔內。或直接在頂壓螺桿的前端開設定位絲孔，作業(yè)時把鋁鉚釘放入此孔后，擰緊定位螺釘，使鋁鉚釘固定在頂壓螺桿前端的孔內。拆除時，松開定位螺釘即可。安裝完鋁鉚釘后，調整及旋轉頂壓螺桿，使鋁鉚釘緊緊地壓在泄漏部位上，迫使泄漏停止。如果泄漏缺陷較大，也可以在鋁鉚釘的前面再放一塊軟鋁片。旋進頂壓螺桿時，鋁鉚釘接觸到泄漏管壁就應松開定位螺釘，防止鋁鉚釘同頂壓螺桿一起旋轉。 泄漏停止后，清理泄漏附近的金屬表面，除去鐵銹及油污。在鋁鉚釘的四周用配制好的膠粘劑膠泥涂抹加固(圖8a)。膠粘劑充分固化后，拆除頂壓工具，去掉鋁鉚釘多余的部分(圖8b)。為使堵漏效果更好，可在處理好的鋁鉚釘外層用膠粘劑及玻璃布加固。 (a) 涂抹膠粘劑 （b）拆除頂壓工具 （c）修整鋁鉚釘 圖8 粘接過程 ②焊接法 對閥體的泄漏常用的是引流焊接法。首先，按閥體泄漏部位的外部開頭設計制作一個引流器，引流器一般由封閉板或封閉盒及閘閥組成。由于封閉板或封閉盒與泄漏部位的外表面能較好的貼合，因此在處理泄漏部位時，只要將引流器靠緊在泄漏部位上，事先把閘閥全部打開，泄漏介質會沿著引流器的引流通道及閘閥排掉，在封閉板的四周邊緣處則沒有或有很少的介質外泄。這時，可以將引流器牢固地焊在泄漏部位（圖9）。引流器焊好后，關閉閘閥就能達到重新密封的作用。 圖9 引流焊接法 第三節(jié) 閥門的保管、安裝及操作 一、閥門保管 1、閥門入庫要進行檢驗，校對合格證等技術資料與實物是否相符。 2、各種閥門都應整齊地擺放在干燥的倉庫里，嚴禁堆放或露天存放，閥門通道兩端必須用蓋板堵塞，防止雜物進入閥腔。 3、暫不用的閥門有石棉盤根應取出，以防止電化學腐蝕損壞閥件。 4、較長時間存放的閥門產品，應做定期檢查，對外露的加工表面清除污垢和鐵銹，并更換防銹油。 5、閥門備品件應按規(guī)定保管，如對于長期保管彈簧應用紙包扎并立著放存在干燥房間的零件架上或箱中。為了防止銹蝕，彈簧應涂油。 二、閥門的安裝 1、閥門安設地點 閥門的安設要滿足生產操作的要求。管路上要根據需要安設各種閥門，各種單元設備上也要根據工藝要求安設各種閥門。 一個管路系統(tǒng)上，首先要安設總閥門?？傞y的作用是對整個管路系統(tǒng)進行切斷或接通，一般不用于調節(jié)流量。正常生產時，總閥總是開啟，在停車或檢修時關閉?？傞y要安設在總管路的入口處。 支管路的入口處，也要安設支管路的總閥。支總閥除了切斷作用外，還在調節(jié)流量的作用。根據支管路流量大小的需要，來調節(jié)其總閥以滿足流量的要求。各支管流量要求有一定的比例。這個比例也靠各支管路總閥來調節(jié)和控制。經常開關或調節(jié)流量的閥門要串聯(lián)安設兩個。其中一個備用，備用閥經常開著不予使用，一旦經常使用閥壞了，即可使用備用閥，以免影響生產。待停電、停車檢修時，再修好壞閥，仍保持一個備用。 在液體管路上，要在最低處或適當地方安設排空閥，以使在停車或檢修時把管路中液體放空。在氣體管路上也要在最低處或適當地方安設排放閥，以便把從氣體中冷凝下來的水或冷凝液放出。 液體管路上還要在較高處或適當地方安設排放閥。以便在開車時排放阻塞在管路中的空氣。如果管內空氣排放不凈，阻塞在管內就會千百萬氣阻。因為氣體在管內有一定體積，這就會減少管路截面，增加輸送阻力，降低流量，影響生產，有時水或其他液體中溶解的氣體在運轉中逐漸逸放出來，也需要經濟或定期打開排氣閥，將其排除。 氣體管路上也要安設放空閥，例如空氣管路上，如有的支管用風量減少或停用，就可打開放空閥放空一部分空氣，以保持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。其他氣體管路上，有了放空閥，也可以在停車或檢修時，把管內有毒氣體、可燃氣體放空以保證檢修的安全。有毒氣體的放空須采取措施加凈化。 要求壓力穩(wěn)定的支管路入口，要安設穩(wěn)壓閥。穩(wěn)壓閥是一種根據閥前壓力變動而自動調節(jié)開度以保持閥后壓力穩(wěn)定的閥門。在輸送化學物質的中間產品或最終鏟平的管路上，常須安設取樣閥，以便抽查或定期取樣分析，以檢查和控制產品質量。 2、閥門的安裝方向和位置 閥門的安裝方向和位置應根據各種閥門的工作原理、使用維護方便正確安裝，否則會影響使用與壽命。 許多閥門有方向性，裝倒裝反，就會影響效果和壽命，或根據不起作用甚至造成危險。所以安裝時，介質流動方向應與閥體箭頭一致。閥門安裝位置一定要便于操作與省力，即使安裝時困難些也要為長期操作著想。最好閥門手輪與胸口齊，一般距操作地坪1.2米，落地閥的手輪要朝上，以免操作困難，靠墻或設備的閥門，也要留出操作站立地，嚴禁仰天操作，明桿閘閥不要裝在地下，升降式止回閥要保證閥瓣垂直，旋啟式止回閥要保證銷軸水平，立式止回閥應裝在垂直管路上，減壓閥必須直立安裝在水平管路上，不得傾斜。 3、安裝注意事項 （1）安裝前必須仔細核對領用閥門的標志、合格證是否符合使用要求，核實后進行清洗、試壓和調試。 A 清潔內腔和密封面，不許有污物附著，未清潔前，切勿啟閉閥門 B 檢查連接落霜是否均勻旋緊，防止泄漏。 C 檢查填料是否壓緊，壓緊程度能保證填料箱的密封性，但又不得防礙閥桿的旋轉； D 閥門試壓和調試應按有關標準進行（認為產品質量可靠、也可不進行試壓，清洗后直接安裝）。 （2） 在運輸起吊安裝過程中，吊索不允許系結在手輪上，起重點應放在腰部；在運輸起卸期間應注意輕提輕放，嚴禁撞碰敲打或重力拋擲，以防涂污外表或損傷零件。 （3）閥門連接的管路，一定要清掃干凈，以免雜物擦傷閥門密封面。 （4）螺紋連接的閥門，應將密封填料繩（加鉛油或聚四氟乙衡生膠帶）包在管子螺紋上，不要弄到閥門里，以免閥內存積影響介質流通。 （5）安裝法蘭閥門時，要注意對稱均勻板緊螺栓，閥門法蘭與管子法蘭必須平行，間隙合理，以免產生過大應力導致開裂。 （6）焊接管子閥門，應先點焊，再半關閉件全開，然后焊死。 （7）不經常啟閉的閥門，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，以防雪、雨及塵土銹污。 三、閥門的操作方法 閥門的操作，要根據操作規(guī)程來進行。操作（啟閉）閥門時應注意： 1、啟閉閥門，用力應平穩(wěn)，不可沖擊；同時要慢慢擰動，不可開閉太快。以免發(fā)生水錘現(xiàn)象。特別是壓力管路，尤為注意。 2、對于用絲桿啟閉的閥門，特別時暗桿式的，在關閉或全開到頭時，要退回半扣或四分之一扣，以免扭的太緊，下次開關時，不知是開是關，扭不對扣，易把絲桿扭壞。 3、當轉不動手輪時，可將手輪卸下，用活扳手卡住桿上面方形捕風用力扭開。不可不卸手輪，就用鐵棍強扭手輪，這樣易把手輪扭壞。 4、擰不動旋塞閥時，可以稍稍松一下壓蓋螺絲，用錘子輕輕敲動，就會擰得動了。不要在手柄手套以長管硬搬，這樣會把閥門擰壞。 5、如操作過于費勁，須分析原因，有的閥門關閉件受熱膨脹，造成開啟困難。此時可將閥蓋螺紋稍擰松，待消除閥桿應力后再開啟，填料太緊時，可適當放松填料。 6、明桿閥門，對全開與全閉的閥桿的位置應標明，即可避免全開時撞擊死點，又便于檢查閥門全閉時有否異常情況。 7、蒸汽閥門，開啟前應預先加熱，并排除凝結水，開啟時，應量徐緩，以免水擊現(xiàn)象。 8、管路初用時，可將閥門微啟利用介質的高速流動沖走殘余雜物，然后反復開關幾次沖擊臟物后，再投入正常工作。 9、某些介質在關閉后會使閥桿產生收縮，就應隔適當時間再關一點，否則介質會因閥件收縮后密封面產生的細縫高速流過，使密封面受到沖蝕。 10、操作高壓閥門時，由于高壓閥門管路壓力甚高，在開車時，閥門前后壓差很大，因此操作須十分仔細，啟開時要慢慢逐漸打開。先稍稍打開一點，使高壓流體慢慢充滿閥后管路，等前后壓力接近時，要按規(guī)定流量調大閥門開度。為了操作方便和安全，常和閥門平行設一小體漸漸充滿閥后管首，等前后壓力接近平衡時，再打開主管道上的大型高壓閥門。 11、閘閥與截止閥只做全開或全閉用，不允許做調節(jié)和節(jié)流用，以免沖蝕縮短使用壽面。開關時應用手輪，不得借助杠桿或其他工具，以免損壞閥件，手輪順時針為關閉，逆時針為開啟。帶旁通閥的，開啟前應先打開旁通閥。帶扳手的球閥、扳手與通道平行時為全開，轉90°為全閉。 第四節(jié) 閥門的檢修 閥門的檢修包括兩方面內容：預防性保養(yǎng)維修和事故維修。 工業(yè)高溫高壓閥門的預防性保養(yǎng)和維修措施，是解決閥門泄漏和延長使用壽命中最經濟和可靠的途徑。如果在無保養(yǎng)性維修的情況下，一旦閥門泄漏，往往已經是損壞非常嚴重了，這不僅增大了修復的難度，而且常常甚至已經喪失維修的可能和價值。因此，對于組織和管理完善的閥門維修工作來說，不僅有關人員要有相應的意識，更重要的是預防和保養(yǎng)措施，即定期的對閥門進行檢查(例如，閥門相對于外界的密封性，閥門在關閉狀態(tài)下的密閉性等等)。預防性維修閥門的關鍵是在第一次發(fā)現(xiàn)閥門有泄漏現(xiàn)象時，立即對閥門進行修復，因為流通的介質即使在極微小的密封面壞損的情況下，也能在短時間內引起密封面??的大面積壞損，以致造成昂貴的維修成本。 對設備中所有的閥門進行定期的保養(yǎng)性檢修以解決閥門泄漏的問題，從而提高成套設備運轉的安全和可靠性。 這就要求我們的閥門使用單位確定閥門的日常維護方針，并制訂日常檢查和定期檢查的管理辦法和維護制度，重要位置上的關鍵閥門還應建立使用卡片。 日常檢查的內容包括： 1.閥門承壓邊界的外泄漏情況； 2.管道閥門的振動和異聲情況； 3.常用閥門的動作情況。 定期檢查的時間和內容主要取決于下列情況： 1.該閥在設備中所占的重要性和使用頻繁程度； 2.閥座部位的壓差條件、熱沖擊條件及環(huán)境條件； 3.日常檢查的動作試驗及故障情況； 4.過去實際使用成果的檢查結果； 5.閥門的質量和實際成果； 6.部件和輔助件的年久劣化。 定期保養(yǎng)的內容： 1.管路的清潔。管路中的泥沙、顆粒狀雜質或鐵屑會研傷閥門密封面，造成閥門內漏。因此，在每次檢修時，應盡可能清掃管路。清掃的方法是用壓縮空氣吹掃。如果管路中輸送的介質雜質較多，則應在管路入口處設置相應的過濾裝置，以保護管路中其它設備（包括閥門）的安全性。 2.檢查閥門的動作靈活性。目前，多數閥門都帶有開關指示標志，操作閥門應先看清開關方向，同時起始位置不可用力過猛，閥桿的螺紋部分可涂一些管路上允許的潤滑油進行潤滑保養(yǎng)。 3.不經常啟閉閥門的檢查。對此類閥門應定期轉動手輪，防止螺紋咬死。當咬死已發(fā)生時，可對螺紋部分涂一些管路上允許的潤滑油，再輕輕敲動過程中松開螺紋。 4.閥桿盤根的泄漏，可通過壓板、壓套的再壓緊來解決，但壓板螺紋的再壓緊過程應對稱均勻壓緊，防止壓套歪斜卡死閥桿。再壓緊過程結束后，應操作閥桿檢查動作性能。 5.特殊工況閥門應檢查涂裝防護情況。如高溫、低溫閥門的防護情況，耐環(huán)境腐蝕閥門的涂裝情況等。 閥門的檢修： 即使閥門選用正確、設計合理、制造質量高、安裝、操作和維護良好，但損壞總是難免的。因此，必須對閥門進行檢修，制訂定期檢修計劃。 一、檢修程序 檢查閥門的一般程序為： 1.從管路系統(tǒng)拆除閥門時，要在閥門及與其連接的法蘭上打上鋼印編號，并記錄該閥門的工作介質，工作壓力和工作溫度，以便修理時選用相應的材料。 2.用壓縮空氣或煤油清洗，檢查零件破壞情況。 3.對閥體、閥蓋進行強度試驗；對密封部位進行密封性試驗，作好記錄。 4.檢查閥桿是否彎曲、腐蝕、以及閥桿螺母磨損程序。 5.對檢查到的總是進行處理，如閥體補焊缺陷，堆焊或更新密封圈，校直或更換閥桿，不能修復的零件換新。 6.全部墊片、填料換新后進行組裝。 7.修好后的閥門經過試壓，填寫檢修記錄表，包括檢修日期、編號、安裝位置、工作條件、損壞情況、修理項目、更換項目、試驗壓力等內容，還須由檢修人和單位負責人簽字。 二、修理方法 閥門的修復一般根據損壞情況可采取修理或更換零、部件的方法。 1、閥體與閥蓋的缺陷，一般采用焊補的方法。 2、閥桿的修理是將磨損處堆焊相應金屬，然后車削并熱處理和磨光；閥桿螺母，通常采用銅合金或球鐵材料，視螺紋磨損情況應予更換。 3、填料室中的填料應定期更換，填料室表面經過使用后，會有腐蝕現(xiàn)象或雜物粘附，應清洗擦拭，打磨修光，再加入少許潤滑油，均勻地裝入新填料。 4、密封面如有嚴重刻痕或磨損，應加工一層再經研磨；也可堆焊，再加工后研磨；微小的刻痕也直接研磨。 圖：閥門在線研磨設備圖 圖：閥門研磨設備圖 在線研磨可以借助于閥門中法蘭螺栓孔固定研磨機構，也可以采用G型夾具將研磨機構固定于法蘭上。 在線研磨機構根據需要可以安裝在任意的工作方向上，但發(fā)生倒裝情況時，應設計彈簧機構保證研磨密封面上的正壓力。 研磨機構可以設計成手動或電動的結構。 5、密封圈根部泄漏，如系螺紋連接，可將螺紋用四氟乙烯生膠帶填充；對于固定密封圈，生膠帶可放在密封圈底部再壓緊，放入部位要注意清潔；對于錐面密封的關閉件分別修復后應相配研磨。 6、閥門零部件修復后組裝時，要注意不可擦傷密封面和閥桿表面；板緊螺栓時，一定要對稱均勻；墊片和螺栓最好涂上機器調和的石墨粉，以便下次拆卸；同時，不要將關閉件關死。組裝完畢后，要重新進行密封性和強度性能試驗，對于安全閥和減壓閥還應進行定壓調試試驗。試驗介質一般用常溫清水（可配防腐劑）試驗，重要的閥門可用煤油；安全閥定壓試驗可用氮氣等穩(wěn)定氣體，也可用蒸汽或水代替；隔膜閥可用空氣試驗。試驗壓力按有關標準執(zhí)行；對于公稱壓力PN=4-320公斤力/厘米2的常用壓力的閥門，其強度試驗壓力PS=1.5PN,密封試驗壓力P=PN。 三、特殊工況閥門的相關內容 1、閥門通道截面發(fā)生變化處如果出現(xiàn)局部腐蝕現(xiàn)象，應考察管路中有無空化現(xiàn)象，如果有應在管路這一部分堆焊硬質合金金屬來提高壽命。 2、真空閥門安裝過程中在破空時應用不掉塵的細砂布封堵通道口以過濾空氣。 3、高溫或低溫閥門在使用時應注意控制溫度的漸變，一般以小于 1℃/min的溫度改變速度為宜。 4、閥門波紋管組件及隔膜閥閥芯組件一般都有行程限制，相應的閥門在設計上都會考慮行程的限位，但在拆解閥門后，應注意盡量不要伸縮波紋管或隔膜，如果需要應了解該組件的行程信息后按行程要求進行。