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阀门维护保养常识
1、阀门应存干燥通风的室内,通路两端须堵塞。
2、长期存放的阀门应定期检查,清除污物,并在加工面上涂防锈油。
3、安装后,应定期进行检查,主要检查项目:
(1)密封面磨损情况。
(2)阀杆和阀杆螺母的梯形螺纹磨损情况。
(3)填料是否过时失效,如有损坏应及时更换。
(4)阀门检修装配后,应进行密封性能试验。
阀门安装使用常识
1、安装须核对阀门上的标志、合格证是否符合使用要求。
2、检查阀门的内腔和密封面,不允许有污物附着。
3、检查连接螺栓是否均匀拧紧。
4、检查填料是否压紧,应保证填料的密封性,但不妨碍阀杆的升降。
5、阀门应根据使用要求进行安装,但须注意检修和操作时的方便。
6、阀门在使用中要求将阀门全开或全闭,不允许将阀门部分开启用为调节流。
7、阀门使用时应经常在转动部分注油,阀杆梯形螺纹部分涂油。
一、热风阀门安装使用技术要求
1、热风阀只能阀杆垂直地面安装使用,调试亦应在阀杆垂直地面条件下进行;
2、热风阀通风方向和冷却水进出方向必须符合安装示意图标向。安装热风阀时风向箭头应指向热风主管道; 热风阀用作燃烧阀、烟道阀时风向箭头应指向热风炉; 热风阀用作倒流休风阀时风向箭头应指向热风主管道; 热风阀用作混风切断阀时风向箭头应背向热风主管道(热风阀用作上述其他阀门的安装方式仅指铭牌名称仍为“热风阀”时,铭牌名称已明确为上述阀门名称时,其风向箭头则为介质流向)。
3、调试前应用棉纱将阀体、阀板密封面擦拭干净,以免密封面被划伤。运行前,各给油点加润滑油,浮动密封部位散注石墨粉或润滑脂;
4、安装后检查阀体、阀盖、阀杆密封等部位的螺栓紧固情况,以保证不漏风和阀板下落顺畅。手动低速启动阀门确认机构运转正常后再启动试运转;
5、阀门的管道安装为整体安装(不含传动装置)。安装吊装点为阀体上的吊耳(位于圆法兰处4只,阀盖吊耳严禁用于整体吊装),阀门整体安装后再将传动装置安装于阀门上;
6、阀门管道法兰间应用陶瓷金属密封垫加涂高温密封胶进行密封,杜绝漏风;
7、阀门开启时,阀板下部应高于阀门通道上沿100mm以上(调试方法:将阀板提升到上极限然后下落50mm定为阀板开启位置)。阀门冷却水要畅通,出水温度低于40℃;
8、阀门出厂安装前,传动架与阀本体分开包装存放,现场再整体安装。安装时按安装接口位置将阀本体与传动装置连接紧固,接近开关位置现场安装调整后紧固。阀门试运转时,应先手动后动力启动。(注意:液压传动阀门安装时,在阀门的启闭状态,使油缸活塞两侧均有空余行程,调整后再固定行程开关。齿轮齿条液压传动阀门则应根据阀板行程极限位置调整油缸活塞位置,再挂链条)。运转时应平稳不得有碰撞和冲击卡滞现象。
二、热风阀门使用维修与保养
1、每周检查一次阀门关闭时的密封性能,即用手摸、耳听感觉判定阀门密封效果,发现问题及时报告处理;
2、班前班后检查冷却水温、水压及各处外泄漏情况,发现问题及时排除;
3、开启关闭阀门时应注意观察运行平稳状况,发现问题及时处理;
4、每周定期两次加注润滑油、润滑脂,防止运转部件缺油烧伤损坏;
5、严禁在冷却水量不足和断水条件下使用;
6、定期检查和清理阀内沉积物,发现异常及时处理;
7、电动阀门的电动装置使用说明请阅读随机提供的电动装置说明书。
三、其他
1、阀门存放与运输应保持阀门密封面置于下方,及风向标箭头朝上(铭牌名称为烟道阀、倒流休风阀、混风切断阀时,则风向标箭头朝下)并将阀杆牢固固定在关闭位置,以防振碰损伤密封面;
2、传动装置在制造厂安装调试合格后拆开单独保管发运。
与其它机械制造工艺相比,阀门制造工艺有如下特点:
1、阀门毛坯的制造工艺及检验工艺比较复杂。
阀门的铸件毛坯是结构叫复杂的薄壁壳体件。其铸件要求表面光洁、铸字清晰,特别是要有致密的缺陷。为了满足上述要求,铸造时应采取一系列工艺措施,如选用高耐火度的造型材料并控制型砂水份、造型时应分层打实以保证砂型硬度,采用合理的浇帽口系统及严格控制浇注速度和温度等。由于技术要求较高,阀门毛坯的铸造工艺远较一般铸件复杂。
此外,阀门毛坯除检查尺寸,位置精度及外观外,有的还有作金相组织、力学性能、耐腐蚀性能及无损探伤等多种检验,故阀门的检验工艺也较复杂。
2、机械加工难度大
由于阀门材料的各类繁多,除各种铸铁、碳素钢外,其大部分高强、耐腐蚀和高硬材料的切削性能都很差,很难使零件达到规定的加工精度和表面粗糙度。而阀门密封面的几何型状精度和表面粗糙度的要求很高,因此更增加了阀门机械加工难度。
同时,阀门材料的切削性能差,又给阀门的加工方法、刀具材料、切削用量、工艺装备等方面带来了很多新的问题。
3、阀门零件在机床上安装比较困难
阀门主要零件的结构、形状比较复杂,有些零件属壁薄、细长件,刚性差。在机床上加工时,定位和装夹都比较困难,因此往往需要复杂的专用夹具。
有的阀门零件,定位基面的精度较低,表面粗糙度较高,有时甚至采用非加工表面定位。而被加工密封面等部位的精度和表面粗糙度要求都很高,故得难保证加工质量。因此,为满足工艺上的需要,往往须提高定位基面的精度和降低表面粗糙度,或在非加工表面上加工出定位基面,这就增加了阀门制造工艺的复杂性。
如何进行阀门密封面进行研磨?
阀门的研磨包括清洗和检查过程、研磨过程以及检验过程。
1、清洗和检查过程
清洗密封面在油盘内,使用专业清洗剂,边洗边检查密封面的损坏情况。用肉眼难以确定的细微裂纹可用着色探伤法进行。
经过清洗后,应检查阀瓣或闸阀与阀座密封面的密合情况,检查时用红色和铅笔。用红丹试红,检查密封面印影,确定密封面密合情况;或用铅笔在阀瓣和阀座密封面上划几道同心圆,然后将阀瓣与阀座密合旋转,检查铅笔圆圈擦掉情况,确定密封面的密合。如果密合不好,可用标准平板分别检验阀瓣或闸板密封面和阀体密封面,确定研磨部位。
2、研磨过程
研磨过程实质上是不用车床的切削过程,阀头或阀座上的麻点或小孔深度一般都在0.5mm以内,可以采用研磨的方法进行检修。研磨过程分为粗磨、中磨和细磨。
粗磨是为了消除密封面上的擦伤、压痕、蚀点等缺陷,使密封面得到较高平整度和一定的光洁度,为密封面的中磨打下基础。粗磨利用研磨头或研磨座工具,采用粗粒砂纸或粗粒研磨膏,其粒度80#-280#,粒度粗,切削量大,效率高,但切削纹路较深,密封面表面较粗糙。因此,粗磨只要平整地把阀头或阀座的麻点去掉即可。
中磨是为了消除密封面上的粗纹路,进一步提高密封面的平整度和光洁度。采用细粒砂纸或细粒研磨膏,其粒度为280#-W5,粒度细,切削量小,有利于降低粗糙度;同时应更换相应的研具,研具应清洁干净。中磨完后,阀门的接触平面应达到光亮。如用铅笔在阀头或阀座上划几道,将阀头或阀座对着轻转一圈,应把铅笔线抹去。
细磨是阀门研磨的最后一道工序,主要是提高密封面的光洁度。细磨时可用W5或更细的微份与机油、煤油等稀释后,用阀门的阀头对着阀门的阀座进行研磨,而不用研具,这样更有利于密封面的密合。研磨时一般顺时针方向转60-100°左右,再反方向转40-90°左右,轻轻地磨一会儿,必须检查一次,待磨得发亮发光,并在阀头和阀座上可以看到一圈很细的线,颜色达到黑亮黑亮的时候,再用机油轻轻地磨几次,用干净的纱布擦干净即可。研磨完以后,再把其他缺陷消除,即应尽快地组装,以免破坏一磨好的阀头。
手工研磨不管粗研还是细研,均是始终贯穿提起、放下;旋转、往复;轻敲、换向等操作相结合的研磨过程。其目的是为了避免磨粒轨迹重复,使研具和密封面得到均匀的磨削,提高密封面的平整度和光洁度。
3、检验阶段
在研磨过程中始终贯穿着检验阶段,其目的是为了随时掌握研磨情况,做到心中有数,使研磨质量达到技术要求。应该注意的是,不同的阀门研磨时应使用适应各种密封面形式的研磨工具,以提高研磨效率,保证研磨质量。
阀门研磨时一项很细致的工作,需要在实践中不断的体会、摸索、提高,有时研磨得很好,可是装上以后还是漏汽漏水,这是因为在研磨过程中有磨偏的想象,手拿研磨杆不垂直、歪斜,或是研具尺寸角度有偏差所致。
一、日常阀门维护保养
1、阀门应存干燥通风的室内,通路两端须堵塞。
2、长期存放的阀门应定期检查,清除污物,并在加工面上涂防锈油。
3、安装后,应定期进行检查,主要检查项目:
(1)密封面磨损情况。
(2)阀杆和阀杆螺母的梯形螺纹磨损情况。
(3)填料是否过时失效,如有损坏应及时更换。
(4)阀门检修装配后,应进行密封性能试验。
二、阀门注脂时的维护保养工作
在焊接前投产前以及投产后的阀门专业养护工作,为阀门服务于生产运营中起着至关重要的作用,正确和有序有效的维护保养会保护阀门,使阀门正常发挥功能并且延长阀门使用寿命。阀门养护工作看似简单,其实不然。工作中常有被忽视的方面。
第一、阀门注脂时,常常忽视注脂量的问题。注脂枪加油后,操作人员选择阀门和注脂联结方式后,进行注脂作业。存在着二种情况:一方面注脂量少注脂不足,密封面因缺少润滑剂而加快磨损。另一方面注脂过量,造成浪费。在于没有根据阀门类型类别,对不同的阀门密封容量进行精确的计算。可以以阀门尺寸和类别算出密封容量,再合理的注入适量的润滑脂。
第二、阀门注脂时,常忽略压力问题。在注脂操作时,注脂压力有规律地呈峰谷变化。压力过低,密封漏或失效,压力过高,注脂口堵塞、密封内脂类硬化或密封圈与阀球、阀板抱死。通常注脂压力过低时,注入的润滑脂多流入阀腔底部,一般发生在小型闸阀。而注脂压力过高,一方面检查注脂嘴,如是脂孔阻塞判明情况进行更换;另一方面是脂类硬化,要使用清洗液,反复软化失效的密封脂,并注入新的润滑脂置换。此外,密封型号和密封材质,也影响注脂压力,不同的密封形式有不同的注脂压力,一般情况硬密封注脂压力要高于软密封。
第三、阀门注脂时,注意阀门在开关位的问题。球阀维护保养时一般都处于开位状态,特殊情况下选择关闭保养。其他阀门也不能一概以开位论处。闸阀在养护时则必须处于关闭状态,确保润滑脂沿密封圈充满密封槽沟,如果开位,密封脂则直接掉入流道或阀腔,造成浪费。
第四、阀门注脂时,常忽略注脂效果问题。注脂操作中压力、注脂量、开关位都正常。但为确保阀门注脂效果,有时需开启或关闭阀门,对润滑效果进行检查,确认阀门阀球或闸板表面润滑均匀。
第五、注脂时,要注意阀体排污和丝堵泄压问题。阀门打压试验后,密封腔阀腔内气体和水分因环境温度升高而升压,注脂时要先进行排污泄压,以利于注脂工作的顺利进行。注脂后密封腔内的空气和水分被充分置换出来。及时泄掉阀腔压力,也保障了阀门使用安全。注脂结束后,一定要拧紧排污和泄压丝堵,以防意外发生。
第六、注脂时,要注意出脂均匀的问题。正常注脂时,距离注脂口最近的出脂孔先出脂,然后到低点,最后是高点,逐次出脂。如果不按规律或不出脂,证明存在堵塞,及时进行清通处理。
第七、注脂时也要观察阀门通径与密封圈座平齐问题。例如球阀,如果存在开位过盈,可向里调整开位限位器,确认通径平直后锁定。调整限位不可只追求开或关一方位置,要整体考虑。如果开位平齐,关不到位,会造成阀门关不严。同理,调整关到位,也要考虑开位相应的调整。确保阀门的直角行程。
第八、注脂后,一定封好注脂口。避免杂质进入,或注脂口处脂类氧化,封盖要涂抹防锈脂,避免生锈。以便下一次操作时应用。
第九、注脂时,也要考虑在今后油品顺序输送中具体问题具体对待。鉴于柴油与汽油不同的品质,应考虑汽油的冲刷和分解能力。在以后阀门操作,遇到汽油段作业时,及时补充润滑脂,防止磨损情况发生。
第十、注脂时,不要忽略阀杆部位的注脂。阀轴部位有滑动轴套或填料,也需要保持润滑状态,以减小操作时的摩擦阻力,如不能确保润滑,则电动操作时扭矩加大磨损部件,手动操作时开关费力。
第十一、有些球阀阀体上标有箭头,如果没有附带英文FIOW字迹,则为密封座作用方向,不作为介质流向参考,阀门自泄方向相反。通常情况下,双座密封的球阀具有双向流向。
第十二、阀门维护时,也要注意电动头及其传动机构中进水问题。尤其在雨季渗入的雨水。一是使传动机构或传动轴套生锈,二是冬季冻结。造成电动阀操作时扭矩过大,损坏传动部件会使电机空载或超扭矩保护跳开无法实现电动操作。传动部件损坏,手动操作也无法进行。在超扭矩保护动作后,手动操作也同样无法开关,如强行操作,将损坏内部合金部件。
综上所述,阀门维护保养真正地以科学的态度对待,才能使阀门维护工作达到应有的效果和应用的目的。
阀门的连接形式
整个阀门与管路或设备之间是怎样连接的,这个问题不可忽视,因为阀门的跑、冒、滴、漏现象,绝大部分发生在这里。
1、法兰连接
这是阀门中用得最多的连接形式。按结合面形状又可分为以下几种:
1)光滑式:用于压力不高的阀门。加工比较方便
2)凹凸式:工作压力较高,可使用中硬垫圈
3)榫槽式:可用塑性变形较大的垫圈,在腐蚀性介质中使用较广泛,密封效果较好。
4)梯形槽式:用椭圆形金属环作垫圈,使用于工作压力≥64公斤/平方厘米的阀门,或高温阀门。
5)透镜式:垫圈是透镜形状,用金属制作。用于工作压力≥100公斤/平方厘米的高压阀门,或高温阀门。
6)O形圈式:这是一种较新的法兰连接形式,它是随着各种橡胶O形圈的出现,而发展起来的,它在密封效果上比一般平垫圈可靠。
2、对夹连接
3、对焊连接
4、螺纹连接
这是一种简便的连接方法,常用于小阀门。又分两种情况:
1)直接密封:内外螺纹直接起密封作用。为了确保连接处不漏,往往用铅油、线麻和聚四氟乙烯生料带填充;其中聚四氟乙烯生料带,使用日见广泛;这种材料耐腐蚀性能很好,密封效果极佳,使用和保存方便,拆卸时,可以完整地将其取下,因为它是一层无粘性的薄膜,比铅油、线麻优越得多。
2)间接密封:螺纹旋紧的力量,传递给两平面间的垫圈,让垫圈起密封作用。
5、卡套连接
卡套连接,在我国近年才发展起来,它的连接和密封原理是,当旋紧螺母时,卡套受到压力,使其刃部咬入管子外壁,卡套外锥面又在压力下与接头体内锥面密合,因而能够可靠地防止泄漏。
这种连接形式的优点是:
1)体积小,重量轻,结构简单,拆装容易;
2)连接力强,使用范围广,可耐高压(1000公斤/平方厘米)、高温(650℃)和冲击振动;
3)可以选用多种材料,适合防腐蚀;
4)加工精度要求不高;
5)便于高空安装。
目前,卡套连接形式,已在我国某些小口径阀门产品中采用。
6、卡箍连接
这是一种快速连接方法,它只需两个螺栓,适用于经常拆卸的低压阀门。
7、内自紧连接
以上各种连接形式,都是利用外力来抵消介质压力,实现密封的。下面介绍利用介质压力进行自紧的连接形式。它的密封圈装在内锥体处,跟介质相向的一面成一定角度,介质压力传给内锥体,又传递给密封圈,在一定角度的锥面上,产生两个分力,一个与阀体中心线平行向外,另一个压向阀体内壁。后面这个分力便是自紧力。介质压力愈大,自紧力也愈大。所以这种连接形式,适合于高压阀门。它比法兰连接,要节省许多材料和人力,但也需要一定的预紧力,以便在阀内压力不高时,使用可靠。
利用自紧密封原理做成的阀门,一般是高压阀门。
阀门连接的形式还很多,例如有的不必拆除的小阀门,跟管子焊接在一起;有的非金属阀门,采用承插式连接,等等。阀门使用者要根据具休情况具体对待。
8、其他的阀门连接形式还很多,例如有的不必拆除的小阀门,跟管子焊接在一起;有的非金属阀门,采用承插式连接,等等。阀门使用者要根据具休情况具体对待。
阀门安装使用和维护保养指南
一、阀门安装和使用
1、安装必须核对阀门上的标志、合格证是否符合使用要求。
2、检查阀门的内腔和密封面,不允许有污物附着。
3、检查连接螺栓是否均匀拧紧。
4、检查填料是否压紧,应保证填料的密封性,但不妨碍阀杆的升降。
5、阀门应根据使用要求进行安装,但须注意检修和操作时的方便。
6、阀门在使用中要求将阀门全开或全闭,不允许将阀门部分开启用为调节流。
7、阀门使用时应经常在转动部分注油,阀杆梯形螺纹部分涂油。
二、阀门维护保养
1、阀门应存干燥通风的室内,通路两端须堵塞。
2、长期存放的阀门应定期检查,清除污物,并在加工面上涂防锈油。
3、安装后,应定期进行检查,主要检查项目:
(1)密封面磨损情况。
(2)阀杆和阀杆螺母的梯形螺纹磨损情况。
(3)填料是否过时失效,如有损坏应及时更换。
(4)阀门检修装配后,应进行密封性能试验。
阀门型号编制方法
本标准适用于工业管道的闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀、柱塞阀。
1、阀门的型号编制方法如下:
2、类型代号用汉语拼音字母表示,按表1的规定。
表 1
类型 |
代号 |
|
类型 |
代号 |
闸阀 |
Z |
|
旋塞阀 |
X |
截止阀 |
J |
|
止回阀和底阀 |
H |
节流阀 |
L |
|
安全阀 |
A |
球阀 |
Q |
|
减压阀 |
Y |
蝶阀 |
D |
|
S | |
隔膜阀 |
G |
|
柱塞阀 |
U |
注:低温(低于 零下40摄氏度 )、保温(带加热层)和带波纹管的阀门在类型代号前分别加“D”“B”和“W”汉语拼音字母。
、阀门的种类
1、燃气旋塞 2、闸阀 3、截止阀 4、节流阀 5、球阀 6、蝶阀 7、减压阀 8、角阀 9、安全阀 10、止回阀 11、过流阀 12、安全回流阀 13、紧急切断阀
二、阀门安装前的检查
1、外观检查
a、阀门在安装前应根据设计核对阀门的型号以及法兰、螺栓的规格和数量,复核产品合格证和实验记录。
b、阀门各部件不得有裂纹、气孔、砂眼、浇铸不足等缺陷,密封表面不得有任何缺陷,光洁度和吻合度要满足要求。
c、阀门的操作机构和转动装置应进行必要的调整,使之动作灵活,指示准确。
d、填料压入后的高度和紧密度,应保持密封和不妨碍阀杆运动,并留有一定余量。
e、旋塞阀上应有定位标记,而且全开到全关应限制在900范围内旋转。转芯门之类两端有内螺纹的旋塞,其轴心应处于同一中心线上,螺纹歪斜的旋塞不得使用。
2、强度实验与严密性试验
燃气管道使用的阀门应逐个进行强度和严密性试验。
A、强度试验:为工作压力的1.5倍。不小于5min。壳体填料无渗漏为合格。
B、严密性试验:以公称压力进行,或以上1.25倍的工作压力进行。
试验合格的阀门,应及时排尽内部积水,密封面涂防锈油(需脱脂的阀门除外),关闭阀口,封闭出入口。
一、阀门安装的技术要求
1、方向性
一般阀门的阀体上有标志,箭头所指方向即燃气向前流通的方向。必须特别注意,不得装反。因为有各种阀门要求燃气单向流通,如安全阀、减压阀、止回阀、节流阀等,对于截止阀为了便于开启和检修,也要求燃气由下而上通过阀座,但闸阀、旋塞安装时,不受流通方向限制。
2、安装位置
要以阀门长期操作和维修考虑,尽可能方便操作维修,同时还要注意组装时外形的美观。
A、阀门手柄方向可以垂直向上,也可以倾斜至某一角度或水平放置,但手轮不得向下,以避免仰脸操作;落地阀门的手轮最好齐胸高,便于启闭;明杆闸阀不能用于地下,防止阀杆受到腐蚀。
B、有些阀门的安装位置有特殊的要求,如减压阀要求直立地安装在水平管道上,不得倾斜,升降式止回阀要求阀瓣垂直;旋启式止回阀要求销轴水平。总之要根据阀门的原理确定其安装位置,否则阀门就不能有效的工作,甚至不起作用。
3、旋塞的安装
核对规格型号,鉴定有无损坏,清除螺纹口的封盖和螺纹内的过多油脂和杂物,检验旋塞 的密封性能。对燃气旋塞在安装时必须注意用力适当,要按旋塞规格大小选用不同规格的管钳或扳手进行安装。
4、丝扣阀门安装时,应确保螺纹完整无损;能够用扳手的尽时扳手,不要用管钳,避免损坏阀体外观。
5、法兰式阀门的安装,必须保证两法兰断面互相平行并在同一轴线上,拧紧螺栓时应十字交叉的进行,使阀门端面受力均匀。
6、法兰与螺纹连接的阀门应在关闭状态下安装。对焊阀门与管道连接时,焊缝底宜采用氩焊施焊,保证内部清洁,焊接时,阀门不宜关闭防止受热变形。
7、一般情况下,阀门与波纹伸缩节直接连接,因此应根据阀门与波纹伸缩节以及法兰与垫片的尺寸,将其两侧的管道切断,留出安装位置。
8、阀门吊装时,绳子不能系在首轮或阀杆上,以防损坏,应轻吊、轻放,不可碰撞。放在支墩上时,按要求的标高垫稳、垫平。阀门下必须有牢固的支墩或支架将阀门托住,不允许阀门悬空产生应力。
闸阀:闸阀是指关闭件(闸板)沿通道轴线的垂直方向移动的阀门,在管路上主要作为切断介质用,即全开或全关使用。一般,闸阀不可作为调节流量使用。它可以适用低温压也可以适用于高温高压,并可根据阀门的不同材质。但闸阀一般不用于输送泥浆等介质的管路中。
优点:
①流体阻力小;
②启、闭所需力矩较小;
③可以使用在介质向两方向流动的环网管路上,也就是说介质的流向不受限制;
④全开时,密封面受工作介质的冲蚀比截止阀小;
⑤形体结构比较简单,制造工艺性较好;
⑥结构长度比较短。
缺点:
①外形尺寸和开启高度较大,所需安装的空间亦较大;
②在启闭过程中,密封面人相对摩擦,摩损较大,甚至要在高温时容易引起擦伤现象;
③一般闸阀都有两个密封面,给给加工、研磨和维修增加了一些困难;
④启闭时间长。
蝶阀:蝶阀是用圆盘式启闭件往复回转90°左右来开启、关闭和调节流体通道的一种阀门。
优点:
①结构简单,体积小,重量轻,耗材省,别用于大口径阀门中;
②启闭迅速,流阻小;
③可用于带悬浮固体颗粒的介质,依据密封面的强度也可用于粉状和颗粒状介质。可适用于通风除尘管路的双向启闭及调节,广泛用于冶金、轻工、电力、石油化工系统的煤气管道及水道等。
缺点:
①流量调节范围不大,当开启达30%时,流量就将进95%以上。
②由于蝶阀的结构和密封材料的限制,不宜用于高温、高压的管路系统中。一般工作温度在300℃以下,PN40以下。
③密封性能相对于球阀、截止阀较差,故用于密封要求不是很高的地方。
球阀:是由旋塞阀演变而来,它的启闭件是一个球体,利用球体绕阀杆的轴线旋转90°实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向,设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。
优点:
①具有最低的流阻(实际为0);
②因在工作时不会卡住(在无润滑剂时),故能可靠地应用于腐蚀性介质和低沸点液体中;
③在较大的压力和温度范围内,能实现完全密封;
④可实现快速启闭,某些结构的启闭时间仅为0.05"0.1s,以保证能用于试验台的自动化系统中。快速启闭阀门时,操作无冲击。
⑤球形关闭件能在边界位置上自动定位;
⑥工作介质在双面上密封可靠;
⑦在全开和全闭时,球体和阀座的密封面与介质隔离,因此高速通过阀门的介质不会引起密封面的侵蚀;
⑧结构紧凑、重量轻,可以认为它是用于低温介质系统的最合理的阀门结构;
⑨阀体对称,尤其是焊接阀体结构,能很好地承受来自管道的应力;
⑩关闭件能承受关闭时的高压差。
⑾全焊接阀体的球阀,可以直埋于地下,使阀门内件不受浸蚀,最高使用寿命可达30年,是石油、天然气管线最理想的阀门。
缺点:
①因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯,它对几乎所有的化学物质都有是惰性的,且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。但聚四氟乙烯的物理特性,包括较高的膨胀系数,对冷流的敏感性和不良的热传导性,要求阀座密封的设计必须围绕这些特性进行。所以,当密封材料变硬时,密封的可靠性就受到破坏。而且,聚四氟乙烯的耐温等级较低,只能在小于180℃情况下使用。超过此温度,密封材料就会老化。而考虑长期使用的情况下,一般只会在120℃不使用。
②它的调节性能相对于截止阀要差一些,尤其是气动阀(或电动阀)。
截止阀:是指关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式,阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短,而且具有非常可靠的切断功能,又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系,非常适合于对流量的调节。因此,这种类型的阀门非常迁合作为切断或调节以及节流用。
优点:
①在开启和关闭过程中,由于阀瓣与阀体密封面间的磨擦力比闸阀小,因而耐磨。
②开启高度一般仅为阀座通道的1/4,因此比闸阀小得多;
③通常在阀体和阀瓣上只有一个密封面,因而制造工艺性比较好,便于维修。
④由于其填料一般为石棉与石墨的混合物,故耐温等级较高。一般蒸汽阀门都用截止阀。
缺点:
①由于介质通过阀门的流动方向发生了变化,因此截止阀的最小流阻也较高于大多数其他类型的阀门;
②由于行程较长,开启速度较球阀慢。
旋塞阀:是指关闭件成柱塞形的旋转阀,通过90°的旋转使阀塞上的通道口与阀体上的通道口相通或分开,实现开启或关闭的一种阀门。阀塞的形状可成圆柱形或圆锥形。其原理与球阀基本相似,球阀是在旋塞阀的基础上发展起来的,其主要用于油田开采,同时也用于石油化工。
隔膜阀:是指在阀体和阀盖内装有一挠性膜或组合隔膜,其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置。阀痤可以堰形,也可以是直通流道的管壁。
优点:
①操纵机构与介质通路隔开,不但保证了工作介质的纯净,同时也防止管路中介质冲击操纵机构工作部件的可能性,阀杆处不需要采用任何形式的单独密封,除非在控制有害介质中作这安全设施使用;
②由于工作介质接触的仅仅是隔膜和阀体,二者均可以采用多种不同的材料,因此该阀能理想控制多种工作介质,尤其适合带有化学腐蚀或悬浮颗粒的介质。
③结构简单,只由阀体、隔膜和阀盖组合件三个部件构成。该阀易于快速拆卸和维修,更换隔膜可以在现场及短时间内完成。
缺点:
①由于受阀体衬里工艺和隔膜制造工艺和限制,较大的阀体衬里和较大的隔膜制造工艺都很难,故隔膜不宜用于较大的管径,一般应用在DN≤200mm以下的管路上。
②由于受隔膜材料的限制,隔膜阀适用于低压及温度不高的场合。一般不超过180℃;
③调节性能相对较差,只在小范围内调节(一般在关闭至2/3开度时,可用于流量调节)。
安全阀:是指在受压容器、设备或管路上,作为超压保护装置。当设备、容器或管路内的压力升高超过允许值时,阀门自动开启,继而全量排放,以防止设备、容器或管路和压力继续升高;当压力降低到规定值时,阀门应自动及时关闭,从而保护设备、容器或管路的安全运行。
蒸汽疏水阀:在输送蒸汽、压缩空气等介质中,会有一些冷凝水形成,为了保证装置的工作效率和安全运转,就应及时排放这些无用且有害的介质,以保证装置的消耗和使用。它有以下作用:
①能迅速排除产生的凝结水;
②防止蒸汽泄露;
③排除空气及其他不凝性气体。
减压阀:是通过调节,将进口压力减至某一需要的出口压力,并依靠介质本身的能量,使出口压力自动保持稳定的阀门。
止回阀:又称逆流阀、逆止阀、背压阀和单向阀。这些阀门是靠管路中介质本身的流动产生的力自动开启和关闭的,属于一种自动阀门。止回阀用于管路系统,其主要作用是防止介质倒流、防止泵及驱动电动机反转,以及容器介质的泄放。止回阀还可用于给其中的压力可能升至超过系统压的辅助系统提供补给的管路上。主要可分为旋启式(依重心旋转)与升降式(沿轴线移动)。
流量系数的定义:
1、 C:在阀门全开情况下,温度为5"40℃的水,阀两端压差为1kgf/cm2 时,每小时流经阀的体积(以m3表示)。C是流量系数的通用符号,我国过去长期使用。
2、 Kv:在阀门全开情况下,温度为5"40℃的水,阀两端压差为100KPA时,每小时流经阀的体积(以m3表示)。Kv=1.01C,目前我国推荐使用。
3、Cv:在阀门全开情况下,温度为15℃(华氏60度)的水,阀两端压差为1lb/in2 时每小时流经阀的体积(以m3表示)。Cv=1.167C
自动阀门的常见故障和预防措施
1、活塞式减压阀
故障之一,阀门不通。原因有:
①控制通道被杂物堵塞(通道细小,容易堵塞);②活塞因锈渍卡在最高位置;虽上部受力,但不能向下移动,打不开主通道。
所以,活塞减压阀前必须安装过滤器;对于新安装或长期停用的减压阀,一定要拆开检查和清洗。
故障之二,阀门直通,不起减压作用。原因有:①活塞在某一位置(不是最高位置)卡住;②主阀阀柄在汽缸盘导向孔某一位置(不是密合位置)卡住;③主阀阀瓣下部弹簧断裂或失效;④脉冲阀阀柄在阀座孔内某一位置(不是密合位置)卡住,使活塞总是受压力;⑤主阀瓣与主阀座两密封面之间,有污物卡住或有刻痕;⑥膜片因疲劳或损坏而失灵。
对于减压阀,特别要强调定期检查。如发现污物、锈渍要及时除去;活塞环损坏应更新;弹簧失效要换成可用的;密封面如不密合,应重新研磨;膜片不灵要更换;经使用如确认阀柄较粗,应用砂纸打磨。
故障之三,阀后压力不能调节。除上述各种原因外,还有:①调节弹簧失灵;②帽盖接缝泄漏,不能保持压力。
这也要靠及时检查处理来预防。
此外,还有一种现象,就是阀后压力脉冲波动,极不稳定。这是输入介质与输出介质差量太大之故,应重新选择阀径相当的阀门。还有一个造成阀后压力不稳的原因是,调节弹簧选择不当;一种公称压力的减压阀,调节弹簧有几种,例如公称压力为16公斤/平方厘米,调节弹簧就有1-3公斤/平方厘米、2-8公斤/平方厘米、7-11公斤/平方厘米三种,假如阀后压力只需1-3公斤/平方厘米,而弹簧却是7-11公斤/平方厘米的那种,阀后压力就调不准了。
2、弹簧式安全阀
故障之一,密封面渗漏。原因有:①密封面之间夹有杂物;②密封面损坏。
这种故障要靠定期检修来预防。
故障之二,灵敏度不高。原因有:①弹簧疲劳;②弹簧使用不当。
弹簧疲劳,无疑应该更换。弹簧使用不当,是使用者不注意一种公称压力的弹簧式安全阀,有几个压力段,每一个压力段有一种对应的弹簧。如公称压力为16公斤/平方厘米的安全阀,使用压力是2.5-4公斤/平方厘米的压力段,安装了10-16公斤/平方厘米的弹簧,虽也能够凑合开启,但忽高忽低,很不灵敏。
3、逆止阀或止回阀
常见故障有:①阀瓣打碎;②介质倒流。
引起阀瓣打碎的原因是:止回阀前后介质压力处于接近平衡而又互相"拉锯"的状态,阀瓣经常与阀座拍打,某些脆性材料(如铸铁、黄铜等)做成的阀瓣就被打碎。预防的办法是采用阀瓣为韧性材料的止回阀。
介质倒流的原因有:①密封面破坏;②夹入杂质。修复密封面和清洗杂质,就能防止倒流。 以上关于常见故障及预防方法的叙述,只能起启发作用,实际使用中,还会遇到其他故障,要做到主动灵活地预防阀门故障的发生,最根本的一条是熟悉它的结构、材质和动作原理。
阀门的主要技术性能比较
一、强度性能
阀门的强度性能是指阀门承受介质压力的能力。阀门是承受内压的机械产品,因而必须具有足够的强度和刚度,以保证长期使用而不发生破裂或产生变形。
二、密封性能
阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力,它是阀门最重要的技术性能指标。阀门的密封部位有三处:启闭件与阀座两密封面间的接触处;填料与阀杆和填料函的配和处;阀体与阀盖的连接处。其中前一处的泄漏叫做内漏,也就是通常所说的关不严,它将影响阀门截断介质的能力。对于截断阀类来说,内漏是不允许的。后两处的泄漏叫做外漏,即介质从阀内泄漏到阀外。外漏会造成物料损失,污染环境,严重时还会造成事故。对于易燃易爆、有毒或有放射的介质,外漏更是不能允许的,因而阀门必须具有可靠的密封性能。
三、流动介质
介质流过阀门后会产生压力损失(既阀门前后的压力差),也就是阀门对介质的流动有一定的阻力,介质为克服阀门的阻力就要消耗一定的能量。从节约能源上考虑,设计和制造阀门时,要尽可能降低阀门对流动介质的阻力。
四、启闭力和启闭力矩
启闭力和启闭力矩是指阀门开启或关闭所必须施加的作用力或力矩。关闭阀门时,需要使启闭件与发座两密封面间形成一定的密封比压,同时还要克服阀杆与填料之间、阀杆与螺母的螺纹之间、阀杆端部支承处及其他磨擦部位的摩擦力,因而必须施加一定的关闭力和关闭力矩,阀门在启闭过程中,所需要的启闭力和启闭力矩是变化的,其最大值是在关闭的最终瞬时或开启的最初瞬时。设计和制造阀门时应力求降低其关闭力和关闭力矩。
五、启闭速度
启闭速度是用阀门完成一次开启或关闭动作所需的时间来表示。一般对阀门的启闭速度无严格要求,但有些工况对启闭速度有特殊要求,如有的要求迅速开启或关闭,以防发生事故,有的要求缓慢关闭,以防产生水击等,这在选用阀门类型时应加以考虑。
六、动作灵敏度和可靠性
这是指阀门对于介质参数变化,做出相应反应的敏感程度。对于节流阀、减压阀、调节阀等用来调节介质参数的阀门以及安全阀、疏水阀等具有特定功能的阀门来说,其功能灵敏度与可靠性是十分重要的技术性能指标。
七、使用寿命
它表示阀门的耐用程度,是阀门的重要性能指标,并具有很大的经济意义。通常以能保证密封要求的启闭次数来表示,也可以用使用时间来表示。
阀门使用中的问题解答
1、为什么双座阀小开度工作时容易振荡?
对单芯而言,当介质是流开型时,阀稳定性好;当介质是流闭型时,阀的稳定性差。双座阀有两个阀芯,下阀芯处于流闭,上阀芯处于流开,这样,在小开度工作时,流闭型的阀芯就容易引起阀的振动,这就是双座阀不能用于小开度工作的原因所在。
2、为什么双密封阀不能当作切断阀使用?
双座阀阀芯的优点是力平衡结构,允许压差大,而它突出的缺点是两个密封面不能同时良好接触,造成泄漏大。如果把它人为地、强制性地用于切断场合,显然效果不好,即便为它作了许多改进(如双密封套筒阀),也是不可取的。
3、什么直行程调节阀防堵性能差,角行程阀防堵性能好?
直行程阀阀芯是垂直节流,而介质是水平流进流出,阀腔内流道必然转弯倒拐,使阀的流路变得相当复杂(形状如倒“S”型)。这样,存在许多死区,为介质的沉淀提供了空间,长此以往,造成堵塞。角行程阀节流的方向就是水平方向,介质水平流进,水平流出,容易把不干净介质带走,同时流路简单,介质沉淀的空间也很少,所以角行程阀防堵性能好。
4、为什么直行程调节阀阀杆较细?
它涉及一个简单的机械原理:滑动摩擦大、滚动摩擦小。直行程阀的阀杆上下运动,填料稍压紧一点,它就会把阀杆包得很紧,产生较大的回差。为此,阀杆设计得非常细小,填料又常用摩擦系数小的四氟填料,以便减少回差,但由此派出的问题是阀杆细,则易弯,填料寿命也短。解决这个问题,最好的办法就是用旅转阀阀杆,即角行程类的调节阀,它的阀杆比直行程阀杆粗2~3倍,且选用寿命长的石墨填料,阀杆刚度好,填料寿命长,其摩擦力矩反而小、回差小。
5、为什么角行程类阀的切断压差较大?
角行程类阀的切断压差较大,是因为介质在阀芯或阀板上产生的合力对转动轴产生的力矩非常小,因此,它能承受较大的压差。
6、为什么脱盐水介质使用衬胶蝶阀、衬氟隔膜阀使用寿命短?
脱盐水介质中含有低浓度的酸或碱,它们对橡胶有较大的腐蚀性。橡胶的被腐蚀表现为膨胀、老化、强度低,用衬胶的蝶阀、隔膜阀使用效果都差,其实质就是橡胶不耐腐蚀所致。后衬胶隔膜阀改进为耐腐蚀性能好的衬氟隔膜阀,但衬氟隔膜阀的膜片又经不住上下折叠而被折破,造成机械性破坏,阀的寿命变短。现在最好的办法是用水处理专用球阀,它可以使用到5~8年。
7、为什么切断阀应尽量选用硬密封?
切断阀要求泄漏越低越好,软密封阀的泄漏是最低的,切断效果当然好,但不耐磨、可靠性差。从泄漏量又小、密封又可靠的双重标准来看,软密封切断就不如硬密封切断好。如全功能超轻型调节阀,密封而堆有耐磨合金保护,可靠性高,泄漏率达10-7,已经能够满足切断阀的要求。
8、为什么套筒阀代替单、双座阀却没有如愿以偿?
60年代问世的套筒阀,70年代在国内外大量使用,80年代引进的石化装置中套筒阀占的比率较大,那时,不少人认为,套筒阀可以取代单、双座阀,成为第二代产品。到如今,并非如此,单座阀、双座阀、套筒阀都得到同等的使用。这是因为套筒阀只是改进了节流形式、稳定性和维护好于单座阀,但它重量、防堵和泄漏指标上与单、双座阀一致,它怎能取代单、双座阀呢?所以,就只能共同使用。
9、为什么说选型比计算更重要?
计算与选型比较而言,选型要重要得多,复杂得多。因为计算只是一个简单的公式计算,它的本身不在于公式的精确度,而在于所给定的工艺参数是否准确。选型涉及到的内容较多,稍不慎,便会导致选型不当,不仅造成人力、物力、财力的浪费,而且使用效果还不理想,带来若干使用问题,如可靠性、寿命、运行质量等。
10、为什么在气动阀中活塞执行机构使用会越来越多?
对于气动阀而言,活塞执行机构可充分利用气源压力,使执行机构的尺寸比薄膜式更小巧,推力更大,活塞中的O型圈也比薄膜可靠,因此它的使用会越来越多。
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