把好閥門這一關(guān)!
隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,閥門的需求量不斷增長,一個現(xiàn)代化的石油化工裝置就需要上萬只各式各樣的閥門。閥門使用量大,開閉頻繁,常常由于制造、使用選型、維修不當,發(fā)生跑、冒、滴、漏的現(xiàn)象,由此引起火焰、爆炸、中毒、燙傷事故,或者造成產(chǎn)品質(zhì)量低劣,能耗提高,設(shè)備腐蝕,物耗提高,環(huán)境污染,甚至造成停產(chǎn)等事故。因此人們一方面希望獲得高質(zhì)量的閥門,同時也要求提高閥門的使用和維修水平,這對從事閥門操作人員,維修人員以及工程技術(shù)人員,提出了新的要求,除了要精心設(shè)計、合理選用、正確操作閥門之外,還要及時維護、修理閥門,使閥門的“跑、冒、滴、漏”及各類事故降到最低限度。
閥門是流體管路的控制裝置,其基本功能是接通或切斷管路介質(zhì)的流通,改變介質(zhì)的流通,改變介質(zhì)的流動方向,調(diào)節(jié)介質(zhì)的壓力和流量,保護管路的設(shè)備的正常運行。
工業(yè)閥門的大量應用是在瓦特發(fā)明蒸汽機之后,近二三十年來,基于石油、化工、電站、冶金、船舶、核能和航天等領(lǐng)域的發(fā)展需要,對閥門提出更高的要求,促使人們研究和生產(chǎn)高參數(shù)的閥門,其工作溫度從超低溫-269℃到高溫1200℃,甚至高達3430℃,工作壓力從超真空1.33x10-8Mpa(1x10-1㎜Hg)到超高壓1460MPa,閥門通徑從1mm到600mm,甚至達到9750mm,閥門的材料從鑄鐵,碳素鋼發(fā)展到鈦及鈦合金,高強度耐腐蝕鋼等,閥門的驅(qū)動方式從手動發(fā)展到電動、氣動、液動、程控、數(shù)控、遙控等。
閥門的用途廣泛,種類繁多,分類方法也比較多。總體可分兩大類:
第一類自動閥門:依靠介質(zhì)(液體、氣體)本身的能力而自行動作的閥門。如止回閥、安全閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、減壓閥等。
第二類驅(qū)動閥門:借助手動、電動、液動、氣動來操縱動作的閥門。如閘閥,截止閥、節(jié)流閥、蝶閥、球閥、旋塞閥等。
各種閥門的特點及用途閘 閥
閘閥是指關(guān)閉件(閘板)沿通路中心線的垂直方向移動的閥門,流體流動的通道為直通的。閘閥在管路中主要作切斷用。
閘閥是使用很廣的一種閥門,
有以下優(yōu)點:
?、倭黧w阻力小。
?、陂_閉所需外力較小。
③介質(zhì)的流向不受限制。
?、苋_時,密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥小。
?、蒹w形比較簡單,鑄造工藝性較好。
閘閥也有不足之處:
?、偻庑纬叽绾烷_啟高度都較大。安裝所需空間較大。
②開閉過程中,密封面間有相對摩擦,容易引起擦傷現(xiàn)象。
?、坶l閥一般都有兩個密封面,給加工、研磨和維修增加一些困難。
閘閥的種類:
1.按閘板的構(gòu)造可分:
1)平行式閘閥:密封面與垂直中心線平行,即兩個密封面互相平行的閘閥。
2)楔式閘閥:密封面與垂直中心線成某種角度,即兩個密封面成楔形的閘閥。
密封面的傾斜角度一般有2°52′,3°30′,5°, 8°, 10°等,角度的大小主要取決于介質(zhì)溫度的高低。一般工作溫度愈高,所取角度應愈大,以減小溫度變化時發(fā)生楔住的可能性。
2. 按閥桿的構(gòu)造閘閥又可分為:
1) 明桿閘閥:閥桿螺母在閥蓋或支架上,開閉閘板時,用旋轉(zhuǎn)閥桿螺母來實現(xiàn)閥桿的升降。這種結(jié)構(gòu)對閥桿的潤滑有利,開閉程度明顯,因此被廣泛采用。
2) 暗桿閘閥:閥桿螺母在閥體內(nèi),與介質(zhì)直接接觸。開閉閘板時,用旋轉(zhuǎn)閥桿來實現(xiàn)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是:閘閥的高度總保持不變,因此安裝空間小,適用于大口徑或?qū)Π惭b空間受限制的閘閥。此種結(jié)構(gòu)要裝有開閉指示器,以指示開閉程度。這種結(jié)構(gòu)的缺點是:閥桿螺紋不僅無法潤滑,而且直接接受介質(zhì)侵蝕,容易損壞。
除適用于蒸汽、油品等介質(zhì)外,適用于含有顆粒狀固體及粘度較大的介質(zhì),并適用于作放空閥和低真空系統(tǒng)的閥門。
各種閥門的特點及用途截止閥
截止閥是關(guān)閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動的閥門,閥桿垂直于閥體密封面。
截止閥在管路中主要作切斷用。
有以下優(yōu)點:
1. 在開閉過程中密封面的摩擦力比閘閥小,耐磨。
2. 開啟高度小。
3. 通常只有一個密封面且一般較小,因此制造工藝好,便于維修。
截止閥使用較為普遍,但缺點是:
1. 由于開閉力矩較大,結(jié)構(gòu)長度較長,一般公稱通徑都限制在DN≤200mm以下。
2. 流體阻力損失較閘閥、球閥、旋塞閥大,因而限制了截止閥更廣泛的使用。
3. 密封面較閘閥敏感,如介質(zhì)含有機械雜質(zhì)時,在關(guān)閉閥門時易損傷密封面。
截止閥的種類很多,根據(jù)閥桿上螺紋的位置可分:
1.上螺紋閥桿截止閥
截止閥閥桿的螺紋在閥體的外面。其優(yōu)點是閥桿不受介質(zhì)侵蝕,便于潤滑,此種結(jié)構(gòu)采用比較普遍。
2. 下螺紋閥桿截止閥
截止閥閥桿的螺紋在閥體內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)閥桿螺紋與介質(zhì)直接接觸,易受侵蝕,并無法潤滑。此種結(jié)構(gòu)用于小口徑和溫度不高的地方。
根據(jù)截止閥的通道方向,又可分為;直通式截止閥,角式截止閥和三通式截止閥,后兩種截止閥通常做改變介質(zhì)流向和分配介質(zhì)用。
適用于蒸汽等潔凈介質(zhì),不適用于粘度較大,易結(jié)焦,易沉淀的介質(zhì),也不宜作放空閥及低真空系統(tǒng)的閥門。
各種閥門的特點及用途節(jié)流閥
節(jié)流閥是指通過改變通道面積達到控制或調(diào)節(jié)介質(zhì)流量與壓力的閥門。
特點是:外形小,重量輕,調(diào)節(jié)性能好,適用于溫度較低,壓力較高的介質(zhì),以及需調(diào)節(jié)流量和壓力的部位。不適用于粘度大、有固體顆粒的情況,不宜做隔斷閥。
節(jié)流閥在管路中主要作節(jié)流使用。
最常見的節(jié)流閥是采用截止閥改變閥瓣形狀后作節(jié)流用。但用改變截止閥或閘閥開啟高度來作節(jié)流用是極不合適的,因為介質(zhì)在節(jié)流狀態(tài)下流速很高,必然會使密封面沖蝕磨損,失去切斷密封作用。同樣用節(jié)流閥作切斷裝置也是不合適的。
節(jié)流閥的閥瓣有多種形狀,常見的有:
1. 鉤形閥瓣,常用于深冷裝置中的膨脹閥。
2. 窗形閥瓣,適用于口徑較大的節(jié)流閥。
3. 塞形閥瓣,適用于中小口徑節(jié)流閥,使用較普遍。
各種閥門的特點及用途止回閥
止回閥是指依靠介質(zhì)本身流動而自動開、閉閥瓣,用來防止介質(zhì)倒流的閥門。它靠流體的流動來開啟,當流動中斷時靠止回機構(gòu)的重量或背壓來關(guān)閉。
止回閥根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分:
1. 升降式止回閥:閥瓣沿著閥體垂直中心線滑動的止回閥,
特點:它的流體阻力系數(shù)較大,密封性比旋啟式好,水平或垂直瓣不能用錯(水平和垂直管路)
2. 旋啟式止回閥:閥瓣圍繞閥座外的銷軸旋轉(zhuǎn)的止回閥,
特點:密封性差,流阻小,不宜制成小口徑,安裝位置寬,但是垂直管線上時,介質(zhì)應由下至上。
3.碟式止回閥:閥瓣圍繞閥座內(nèi)的銷軸旋轉(zhuǎn)的止回閥。
碟式止回閥結(jié)構(gòu)簡單,只能安裝在水平管道上,密封性較差。
4.管道式止回閥,閥瓣沿著閥體中心線滑動的閥門。
管道式止回閥是新出現(xiàn)的一種閥門,它的體積小,重量較輕,加工工藝性好,是止回閥發(fā)展方向之一。但流體阻力系數(shù)比旋啟式止回閥略大。
各種閥門的特點及用途旋塞閥
旋塞閥(又名考克)是指關(guān)閉件(塞子)繞閥體中心線旋轉(zhuǎn)來達到開啟和關(guān)閉的一種閥門。
旋塞閥在管路中主要用作切斷、分配和改變介質(zhì)流動方向的。
旋塞閥是歷史上最早被人們采用的閥件。由于結(jié)構(gòu)簡單,開閉迅速(塞子旋轉(zhuǎn)四分之一圈就能完成開閉動作),操作方便,流體阻力小,至今仍被廣泛使用。目前主要用于低壓,小口徑和介質(zhì)溫度不高的情況下。
特點:
1、和球閥一樣,開關(guān)迅速,操作方便。
2、流阻小,零件小,重量輕。
3、便于制作成三通路或四通路的閥門,例如:油站六通閥。
4、適用于溫度低,粘度不大的介質(zhì)和要求開關(guān)迅速的部位,一般不宜用于蒸汽和溫度較高的介質(zhì)
旋塞分類:錐形塞 圓柱形塞等等。
各種閥門的特點及用途球閥
球閥和旋塞閥是同屬一個類型的閥門,只有它的關(guān)閉件是個球體,球體繞閥體中心線作旋轉(zhuǎn)來達到開啟和關(guān)閉的一種閥門。
球閥在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質(zhì)的流動方向。
球閥是近年來被廣泛采用的一種新型閥門,
具有以下優(yōu)點:
1. 流體阻力小,其阻力系數(shù)與同長度的管段相等。
2. 結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕。
3. 緊密可靠,目前球閥的密封面材料廣泛使用塑料、密封性好,在真空系統(tǒng)中也已廣泛使用。
4. 操作方便,開閉迅速,從全開到全關(guān)只要旋轉(zhuǎn)90°,便于遠距離的控制。
5. 維修方便,球閥結(jié)構(gòu)簡單,密封圈一般都是活動的,拆卸更換都比較方便。
6. 在全開或全閉時,球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離,介質(zhì)通過時,不會引起閥門密
封面的侵蝕。
7. 適用范圍廣,通徑從小到幾毫米,大到幾米,從高真空至高壓力都可應用。
球閥已廣泛應用于石油、化工、發(fā)電、造紙、原子能、航空、火箭等各部門,以及人們?nèi)粘I钪小?br>
球閥按結(jié)構(gòu)形式可分:浮動球球閥、固定球球閥、彈性球球閥。
各種閥門的特點及用途蝶閥
蝶閥,它的關(guān)閉件為一圓板形,稱為蝶板,蝶板能圍繞著它的固定軸旋轉(zhuǎn),固定軸垂直于流體的流動方向。
特點:
?。?)結(jié)構(gòu)簡單,外形尺寸小。由于結(jié)構(gòu)緊湊,結(jié)構(gòu)長度短,體積小,重量輕,適用于大口徑的閥門。
?。?)流體阻力小,全開時,閥座通道有效流通面積較大,因而流體阻力較小。
?。?)啟閉方便迅速,調(diào)節(jié)性能好,蝶板旋轉(zhuǎn)90°既可完成啟閉。通過改變蝶板的旋轉(zhuǎn)角度可以分級控 制流量。
(4)啟閉力矩較小,由于轉(zhuǎn)軸兩側(cè)蝶板受介質(zhì)作用基本相等,而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的方向相反,因而啟閉較省力。
(5)低壓密封性能好,密封面材料一般采用橡膠、塑料、故密封性能好。受密封圈材料的限制,蝶閥的使用壓力和工作溫度范圍較小。但硬密封蝶閥的使用壓力和工作溫度范圍,都有了很大的提高。
?。?)主要用于切斷,也可用于調(diào)節(jié)流量。
(7)適用于溫度小于50℃,壓力小于10kg/cm2 氣體液體水等介質(zhì)。
分類:手動、電動、蝸桿傳動。
各種閥門的特點及用途安全閥
安全閥是防止介質(zhì)壓力超過規(guī)定數(shù)值起安全作用的閥門。
安全閥在管路中,當介質(zhì)工作壓力超過規(guī)定數(shù)值時,閥門便自動開啟,排放出多余介質(zhì);而當工作壓力恢復到規(guī)定值時,又自動關(guān)閉。
安全閥的種類:
1、根據(jù)安全閥的結(jié)構(gòu)可分為:
⑴重錘(杠桿)式安全閥 ⑵彈簧式安全閥 ⑶脈沖式安全閥。
2、根據(jù)安全閥閥瓣最大開啟高度與閥座通徑之比,可分為:
?、盼⑹剑洪y瓣的開啟高度為閥座通徑的1/20~1/10。由于開啟高度小,對這種閥的結(jié)構(gòu)和幾何形狀要求不象全啟式那樣嚴格,設(shè)計、制造、維修、和試驗都比較方便,但效率較低。
?、迫珕⑹剑洪y瓣的開啟高度為閥座通徑的1/4~1/3。
3、根據(jù)安全閥閥體構(gòu)造可分為:
?、湃忾]式:排放介質(zhì)時不向外泄漏,而全部通過排泄管放掉。
⑵半封閉式:排放介質(zhì)時,一部分通過排泄管排放,另一部分從閥蓋與閥桿配合處向外泄漏。
?、浅ㄩ_式:排放介質(zhì)時,不引到外面,直接由閥瓣上訪排泄。
正確地選擇了閥門之后,還要正確安裝、維護與操作,這樣才能充分發(fā)揮其效能。
閥門的維護與操作維護
對閥門的維護,可分兩種情況;一種是保管維護,另一種是使用維護。
(一)保管維護:略
?。ǘ┦褂镁S護
使用維護的目的,在于延長閥門壽命和保證啟閉可靠。
1、閥桿螺紋,經(jīng)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。
2、不經(jīng)常啟閉的閥門,也要定期轉(zhuǎn)動手輪,對閥桿螺紋添加潤滑劑,以防咬住。
3、室外閥門,要對閥桿加保護套,以防雨、雪、塵土銹污。
4、如閥門系機械待動,要按時對變速箱添加潤滑油。
5、要經(jīng)常保持閥門的清潔。
6、要經(jīng)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。
7、不要依靠閥門支持其它重物,不要在閥門上站立。
8、閥桿,特別是螺紋部分,要經(jīng)常擦拭,對已經(jīng)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。
閥門的維護與操作操作
對于閥門,不但要會安裝和維護,而且還要會操作。
一、手動閥門的開閉
1、手動閥門是使用最廣的閥門,它的手輪或手柄,是按照普通的人力來設(shè)計的,考慮了密封面的強度和必要的關(guān)閉力。因此不能用長杠桿或長板手來板動。有些人習慣于使用板手,應嚴格注意,不要用力過大過猛,否則容易損壞密封面,或板斷手輪、手柄。
2、啟閉閥門,用力應該平穩(wěn),不可沖擊。
3、對于蒸氣閥門,開啟前,應預先加熱,并排除凝結(jié)水,開啟時,應盡量徐緩,以免發(fā)生水擊現(xiàn)象。
4、當閥門全開后,應將手輪倒轉(zhuǎn)少許,使螺紋之間嚴緊,以免松動損傷。
5、對于明桿閥門,要記住全開和全閉時的閥桿位置,避免全開時撞擊上死點。并便于檢查全閉時是否正常。假如閥辦脫落,或閥芯密封之間嵌入較大雜物,全閉時的閥桿位置就要變化。
6、管路初用時,內(nèi)部臟物較多,可將閥門微啟,利用介質(zhì)的高速流動,將其沖走,然后輕輕關(guān)閉(不能快閉、猛閉,以防殘留雜質(zhì)夾傷密封面),再次開啟,如此重復多次,沖凈臟物,再投入正常工作。
常開閥門,密封面上可能粘有臟物,關(guān)閉時也要用上述方法將其沖刷干凈,然后正式關(guān)嚴。
7、手輪、手柄損壞或丟失,應立即配齊,不可用活絡(luò)板手代替,以免損壞閥桿四方,啟閉不靈,以致在生產(chǎn)中發(fā)生事故。
8、某些介質(zhì),在閥門關(guān)閉后冷卻,使閥件收縮,操作人員就應于適當時間再關(guān)閉一次,讓密封面不留細縫,否則,介質(zhì)從細縫高速流過,很容易沖蝕密封面。
9、操作時,如發(fā)現(xiàn)操作過于費勁,應分析原因。若填料太緊,可適當放松,如閥桿歪斜,應通知人員修理。有的閥門,在關(guān)閉狀態(tài)時,關(guān)閉件受熱膨脹,造成開啟困難;如必須在此時開啟,可將閥蓋螺紋擰松半圈至一圈,消除閥桿應力,然后板動手輪。
二、注意事項
1、200℃以上的高溫閥門,由于安裝時處于常溫,而正常使用后,溫度升高,螺栓受熱膨脹,間隙加大,所以必須再次擰緊,叫做“熱緊”,操作人員要注意這一工作,否則容易發(fā)生泄露。
2、天氣寒冷時,水閥長期閉停,應將閥后積水排除。汽閥停汽后,也要排除凝結(jié)水。閥底有如絲堵,可將它打開排水。
3、非金屬閥門,有的硬脆,有的強度較低,操作時,開閉力不能太大,尤其不能使猛勁。還要注意辟免物件磕碰。
4、新閥門使用時,填料不要壓得太緊,以不漏為度,以免閥桿受壓太大,加快磨損,而又啟閉費勁。
閥門的維護與操作故障及預防
一、填料函泄漏
這是跑、冒、漏的主要方面,在工廠里經(jīng)常見到。產(chǎn)生填料函泄漏的原因有下列幾點:
1、填料與工作介質(zhì)的腐蝕性、溫度、壓力不相適應;
2、裝填方法不對,尤其是整根填料備用旋放入,最易產(chǎn)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(jīng)老化。
7、操作太猛。
二、關(guān)閉件泄漏
通常將填料函泄漏叫外漏,把關(guān)閉件泄漏叫做內(nèi)漏,關(guān)閉件泄漏,在閥門里在,不易發(fā)現(xiàn)。
關(guān)閉件泄漏,可分兩類:一類是密封面泄漏;另一類是密封件根部泄漏。
引起泄漏的原因包括:
1、密封面研磨得不好;
2、密封圈與閥座、閥辦配合不嚴緊;
3、閥辦與閥桿連接不牢靠;
4、閥桿彎扭,使上下關(guān)閉件不對中;
5、關(guān)閉太快,密封面接觸不好或早已損壞;
6、材料選擇不當,經(jīng)受不住介質(zhì)的腐蝕;
7、將截止閥、閘閥作調(diào)節(jié)使用,密封面經(jīng)受不住高速流動介質(zhì)的沖擊;
8、某些介質(zhì),在閥門關(guān)閉后逐漸冷卻,使密封面出現(xiàn)細縫,也會產(chǎn)生沖蝕現(xiàn)象;
9、某些密封圈與閥座、閥辦之間采用螺紋連接,容易產(chǎn)生氧濃差電池,腐蝕松脫;
10、因焊渣、鐵銹、塵土等雜質(zhì)嵌入,或生產(chǎn)系統(tǒng)中有機械另件脫落堵住閥芯,使閥門不能關(guān)嚴。
三、閥桿升降失靈。
其原因有:
1、操作過猛使螺紋損傷;
2、缺乏潤滑劑或潤滑劑失效;
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;例如閥桿與閥桿螺母為同一材質(zhì),容易咬?。?br>
8、螺紋波介質(zhì)腐蝕(指暗桿閥門或閥桿在下部的閥門);
9、露天閥門缺少保護,閥桿螺紋粘滿塵砂,或者被雨露霜雪等銹蝕。
四、其他
1、閥體開裂:一般是冰凍造成的。天冷時,閥門要有保溫伴熱措施,否則停產(chǎn)后應將閥門及連接管路中的水排凈(如有閥底絲堵,可打開絲堵排水)。
2、手輪損壞:撞擊或長杠桿猛力操作所致。只要操作人員或其他有關(guān)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,或壓蓋有缺陷。壓緊填料,要對稱地旋轉(zhuǎn)螺絲,不可偏歪。制造時不僅要注意大件和關(guān)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形槽連接形式較多,T形槽內(nèi)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行槽進行補加工,讓它有一定光潔度。