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闸阀的常见故障分析与改良措施1、概述•闸阀以其耐压、耐温(高低温)、耐腐蚀(多种材料配置)、具备双向密封功能、耐磨损和使用寿命长等优点越来越广泛地应用于各类工业系统,实现介质的开启与关闭,为系统的稳定与控制发挥了重要的作用。
•2、分类•以国产常见标准的明杆闸阀的闸板形式分类(新构造未列入),其主要有Z40、Z41、Z42和Z44等构造(图1)。
用户选型时应以工况要求为原则,参考选择合适型号。
并在安装、调试和维护等方面规范操作,以防止或杜绝事故的发生。
•(a)Z40型楔式弹性板闸阀(b)Z41型平行式单闸板闸阀(c)Z41型楔式单闸板闸阀(d)Z42型楔式双闸板闸阀(e)Z44型平行式双闸板闸阀•3、常见事故•3.1、阀杆断裂或变形•(1)断裂•阀杆断裂一般发生在上下螺纹根部,此处截面积最小,易出现应力集中及超标现象。
尤其当工作条件较大地偏离设计参数时。
如某电厂曾多次发生DN175电动闸阀开启后阀杆梯型螺纹退刀槽处拉断的事故。
调查发现,阀门的阀盖预紧螺母松动,阀盖上移,阀杆螺母卡住,显然这是电装行程调试过位,保护力矩过大引起的事故。
•另一类阀杆断裂事故则发生于开启瞬间。
表现为闸板尚未脱离阀座,阀杆即在上或下螺纹根部断裂。
其原因通常认为是闸板卡住,这其实只是部分原因或次要原因。
一个重要原因是阀体中腔关闭后的异常升压,亦即阀门关闭后,封闭于上下游两侧密封面之间的中腔流体压力远高于上游压力的现象。
•产生这种现象有两种原因。
其一中腔流体被上游流体加热升温发生膨胀,导致压力剧烈升高。
其二闸板关闭瞬间流体封闭于中腔,无法外流,中腔空间被阀杆进一步挤压,由于液体的可压缩性十分有限,也会使压力剧增,这一现象尤其易发生在发电厂的Z962类主给水闸阀上。
同时,其异常升压一般会成几何级数增加,远远超过阀杆强度设计极限。
•(2)变形•阀杆弯曲一般出现在电动阀门电装调试不当时,如关闭力矩过大又未设行程保护或失调等,其对阀门的破坏非常大。
闸阀维修常见故障及排除
闸阀维修常见故障及排除方法如下：
1. 泄漏：闸阀泄漏可能是由于密封面损坏或松动造成的。
解决方法是检查密封面是否有损坏或堵塞的杂物，并及时更换密封面或重新调整密封垫，确保密封正常。
2. 开闭不灵活：闸阀开闭不灵活可能是由于阀芯与阀座之间的摩擦力增大导致的。
解决方法是检查阀芯和阀座的摩擦力是否过大或有卡死现象，并进行清洁和润滑处理。
3. 阀杆断裂：闸阀阀杆断裂可能是由于材料疲劳、过载或操作不当造成的。
解决方法是更换新的阀杆，并确保操作正确。
4. 闸板卡死：闸阀闸板卡死可能是由于杂物堵塞或沉积物导致的。
解决方法是检查闸板是否有杂物堵塞，并进行清洗和维护。
5. 泄露密封：闸阀泄露密封可能是由于密封垫老化或破损造成的。
解决方法是更换新的密封垫，并确保密封效果良好。
6. 过热或冻结：闸阀过热或冻结可能是由于传热不良或环境温度过低造成的。
解决方法是改善传热条件或增加保温层，确保阀门正常工作温度范围内。
以上是闸阀维修常见故障及排除方法的一些常见情况，具体的维修方法还需根据具体情况进行判断和处理。
若遇到无法解决的故障，建议请专业技术人员进行维修。
阀门阀杆变形修复
修复阀门阀杆变形的方法有很多种，以下是其中几种常见的方法：1. 敲击法：对于变形较小的阀杆，可以用锤子轻敲变形部位，使其恢复原形。
2. 挤压法：对于变形较大的阀杆，可以用机械挤压工具，将变形部位挤压恢复原形。
3. 焊接法：对于变形严重的阀杆，可以采用焊接的方法，将变形部位焊接在一起，使其恢复原形。
4. 更换法：如果阀杆变形过于严重，无法修复，就需要更换新的阀杆。
在修复阀杆变形时，需要根据实际情况选择合适的方法，并遵循正确的操作步骤。
如果不确定如何操作，建议寻求专业人士的帮助。
阀门故障分析与处理
一、阀门内漏故障分析与处理
故障现象：阀门内漏
原因分析：
1)、阀门设计不合理。
2)、加工件质量差。
3)、阀门不耐冲刷。
4)、检修工艺差。
处理方法：更换合格的阀门或将阀门隔离后解体阀门对阀门门芯和门座进行研磨。
对阀门进行改型，加强培训力度。
防范措施：
1)、阀门执行器的压力要适当。
2)、选用正确的阀门型号和材质。
3)、正确验收加工件。
二、阀门有砂眼及裂纹故障分析与处理
故障现象：阀门阀体上嗤水嗤汽。
原因分析：
1)、阀门质量不好。
2)、阀门铸造不合格。
处理方法：
1)、用扁铲錾去砂眼，进行补焊。
2)、对铸铁阀门，可采用钻孔加装丝堵。
3)、仔细查明裂纹深度，錾去裂纹部分，进行补焊。
防范措施：
严格把关，进货验证，保证质量，定期巡检。
三、阀门门盖结合面漏水故障分析与处理
故障现象：阀门在运行过程中阀盖泄漏严重。
原因分析：
1)、螺栓紧力不够。
2)、阀门紧固时偏斜，接合面变形。
3)、垫片质量差，，结合面不平。
处理方法：
1)、使用质量过关的垫片。
2)、清理结合面，使其平整、光滑。
3)、螺栓对角紧时，紧力要合适。
防范措施：
检修阀门时，应严格执行工艺标准。
闸阀泄漏原因分析及处理措施
闸阀泄漏是指闸阀在工作过程中出现了流体泄漏的现象。
造成闸阀泄漏的原因有很多，下面将从以下几个方面进行分析及处理措施的介绍。
1.密封面磨损：闸阀的密封面是指阀门的门板与阀座之间的接触面，如果密封面磨损
严重，就会导致泄漏。
处理措施可以采用更换密封面或修磨密封面的方法，确保密封面的
平整度和密封性。
2.阀体变形：闸阀在长时间使用过程中，由于受到温度、压力等因素的影响，阀体可
能会发生变形，导致密封不严。
处理措施可以通过改变安装位置，减少阀体受热和受力的
影响，或者进行阀体的修复和维护。
3.阀杆密封不良：闸阀的阀杆与阀盖之间也需要进行密封，如果阀杆密封不良，就会
导致泄漏。
处理措施可以采用更换阀杆密封垫片或调整密封垫片的压力，确保阀杆与阀盖
之间密封良好。
4.阀盖松动：闸阀的阀盖也可能会由于长时间的使用而产生松动，导致泄漏。
处理措
施可以采用调整阀盖螺栓的紧固度，确保阀盖密封良好。
5.操作不当：闸阀的泄漏还可能是由于操作不当造成的，比如关闭时力度过大，导致
密封面受损，或者开启时过快，压力造成密封失效等。
处理措施可以通过加强操作人员的
培训和指导，保证操作的规范性和正确性。
针对以上闸阀泄漏的原因，我们应该及时检修和维护闸阀，保证其正常运行。
在处理时，需要根据具体情况采取相应的处理措施，以保证闸阀的正常密封性和工作效果。
阀门装配调试技术中的常见问题分析与解决方案阀门是工业生产中不可或缺的设备之一，其装配调试的质量直接关系到工艺流程的顺利进行和产品质量的稳定性。
然而，在阀门装配调试过程中，常常会遇到一些问题，如漏气、漏油、内部结构松动等。
本文将分析这些常见问题，并提供相应的解决方案。
一、漏气问题分析与解决方案1.问题分析：阀门漏气是指阀门在使用过程中，气体从阀门内部或阀体与密封面之间泄漏出来。
阀门漏气会导致工业生产中的气体流量不稳定，影响生产效率。
2.解决方案：首先，检查阀门的密封面是否平整，如有磨损或凹陷，应及时更换。
其次，检查阀门的密封垫片是否完好，如有老化或损坏，应及时更换。
最后，检查阀门的连接螺栓是否紧固，如有松动，应重新拧紧。
二、漏油问题分析与解决方案1.问题分析：阀门漏油是指阀门在使用过程中，润滑油从阀门内部或阀体与密封面之间泄漏出来。
阀门漏油会导致润滑不良，增加阀门的摩擦力，影响阀门的灵活性和使用寿命。
2.解决方案：首先，检查阀门的密封垫片是否完好，如有老化或损坏，应及时更换。
其次，检查阀门的润滑系统是否正常，如润滑油不足或润滑管道堵塞，应及时添加润滑油或清理润滑管道。
最后，检查阀门的连接螺栓是否紧固，如有松动，应重新拧紧。
三、内部结构松动问题分析与解决方案1.问题分析：阀门内部结构松动是指阀门在使用过程中，内部零部件发生松动现象。
内部结构松动会导致阀门的密封性能下降，影响阀门的正常工作。
2.解决方案：首先，检查阀门的内部零部件是否紧固，如有松动，应及时拧紧。
其次，检查阀门的内部零部件是否损坏，如有损坏，应及时更换。
最后，检查阀门的连接螺栓是否紧固，如有松动，应重新拧紧。
四、其他常见问题分析与解决方案1.问题分析：阀门打开或关闭不灵活。
阀门打开或关闭不灵活会导致操作不便，影响工艺流程的顺利进行。
2.解决方案：首先，检查阀门的操作杆是否正常，如有卡滞或损坏，应及时修复或更换。
其次，检查阀门的内部零部件是否润滑良好，如润滑不足，应添加润滑油。
各类阀门的常见故障原因及预防措施汇总（一）阀门在使用过程中，会出现各式各样的故障。
一般来说，一是与组成阀门零件多寡有关，零件多常见故障多。
二是与阀门的设计、制造、安装、工况、操作、维修优劣有着密切关系。
各个环节的工作搞好了，阀门故障就会大大减少。
通用阀件常见故障原因及预防措施如下：1.设计不良，如安全系数过小，结构不合理，内应力太集中。
设计应符合国家标准和有关规范，结构应合理，避免内应力过于集中。
新产品经过实地考验后，方可成批生产。
2.锻造和铸造质量差，有折叠、冷隔、气孔夹渣、松散组织、隐裂纹等缺陷以及摩簿不匀，材质不匀，材质不符设计要求等现象。
严格遵守操作规程和工艺纪律，按图纸和技术要求锻铸与加工；建立完整地质量保证体系，重要的阀门应作材质分析和探伤，出厂前应作强度试验，试验人和组装人应有标记，以示负责。
3.焊接不良。
因焊接缺陷、焊缝过脆、内应力过大等原因引起的裂纹。
应该严格按操作规程施焊，焊后认真检查和探伤，出厂前应作强度试验，试验人应有标记，以示负责。
4.安装不正，偏斜扭曲。
应该安装正中，受力均匀，防止法兰有错口、张口等现象，大阀门安装应有支架；铸铁阀门和非金属阀门性脆，应特别注意，采取措施。
5.选用不当。
阀门不适工况而破裂。
应该严格按工况（介质、温度、压力）条件选用阀门，重要部位与工况条件差的阀门选用时应留有充分余地，防止以铸铁阀代替钢阀门使用，使用前应对阀门作强度试验。
6.阀门内压力和温度过高，波动大。
需要装置和设备的安全系统灵敏，压力和温度显示正确，操作要平稳，应急措施得力。
7.水击而破损阀门。
需要操作平稳，有防止水击的装置和防止措施，要防止突然停泵和快速关阀。
8.冻裂。
阀门应有保温或拌热设施，冷天不用的阀门]应排除水介质，特别是铸铁阀和非金属阀门。
9.意外撞击。
不允许堆放重物，施工时要防止物体撞击阀门，天井盖板警防砸破阀门，特别是铸铁阀门和非金属阀门。
还应防止操作力过大胀破阀门。
10.疲劳破损超过使用期限、出现早期疲劳缺陷的阀门应更换。
阀门装配调试常见问题及解决方案解析阀门是工业生产中常见的一种重要设备，用于控制流体的流量、压力和方向。
然而，在阀门的装配和调试过程中，常常会遇到一些问题。
本文将对阀门装配调试中常见的问题进行分析，并提供相应的解决方案。
问题一：阀门漏气阀门漏气是阀门装配调试中最常见的问题之一。
漏气可能会导致流体泄露，影响工艺流程和设备的正常运行。
常见的漏气原因包括密封面不平整、密封垫损坏、螺纹连接不紧等。
解决方案：首先，检查阀门的密封面是否平整，如果不平整，可以使用砂纸或研磨机进行打磨。
其次，检查密封垫是否完好，如有破损或老化，应及时更换。
最后，检查螺纹连接是否紧固，如有松动，应重新拧紧。
问题二：阀门操作不灵活阀门操作不灵活会影响工艺流程的正常进行。
常见的原因包括阀门内部零部件损坏或堵塞、润滑不足等。
解决方案：首先，检查阀门内部是否有零部件损坏或堵塞，如有问题，应及时更换或清洗。
其次，检查阀门的润滑情况，如果润滑不足，可以添加适量的润滑剂，使阀门操作更加灵活。
问题三：阀门噪音过大阀门噪音过大不仅会影响工作环境，还可能对设备和人员造成损害。
常见的原因包括流体速度过大、阀门材质选择不当等。
解决方案：首先，可以通过增加管道的直径或减小流体速度来降低阀门噪音。
其次，选择合适的阀门材质，如采用耐腐蚀材料可以降低噪音产生。
问题四：阀门泄漏阀门泄漏会导致流体的浪费和环境污染，严重时还可能造成事故。
常见的原因包括密封面不平整、密封垫老化等。
解决方案：首先，检查阀门的密封面是否平整，如有问题，可以进行打磨或更换。
其次，检查密封垫的老化情况，如有需要，应及时更换。
问题五：阀门渗漏阀门渗漏会导致流体泄露，影响工艺流程的稳定性。
常见的原因包括阀门密封面不平整、密封垫损坏等。
解决方案：首先，检查阀门的密封面是否平整，如不平整，可以进行打磨。
其次，检查密封垫的情况，如有破损或老化，应及时更换。
总结：阀门装配调试中常见的问题包括阀门漏气、阀门操作不灵活、阀门噪音过大、阀门泄漏和阀门渗漏等。
阀门常见故障产生原因及故障的预防、排除方法常见故障阀体和阀盖泄漏产生原因铸钢件铸造质量不高，阀体和阀盖本体上有砂眼、松散组织，夹渣等缺陷。
天冷冻裂。
焊接不良，存在着夹渣、未焊透，应力裂纹等缺陷。
阀门被重物撞击后损坏预防排除方法提高铸造质量，安装前严格按规定进行强度试验。
对气温在℃和以下的阀门，应进行保温或者拌热，住手使用的阀门应及时排除积水。
避免零部件温度达到无塑性延展温度。
由焊接组成的阀体和阀盖的焊缝，应按有关焊接操作规程进行，焊后还应进行探伤和强度试验。
阀门上禁止堆放重物，不允许用手锤撞击阀门填料处泄漏所选用填料不对，不耐介质的按工况条件选用正确的填料材料和( 阀门的外漏，填料处所占比例最腐蚀，不耐阀门高压或者真空、高温或者低温的使用。
型式。
大)填料安装不对，存在着以小代大，接头不良、上紧下松等情况。
按有关规定正确安装填料，盘根应逐圈安放压紧，接头应成°或者度。
使用一定时间后，填料超过使用期限，已老化，丧失弹性。
阀杆精度不高，有弯曲、腐蚀、磨损等情况。
使用期过长、老化、损坏的填料应及时更换。
阀杆弯曲、磨损的应进行矫正、修复，对损坏严重的应予以更换。
填料圈数不足，压盖未压紧。
填料应按要求的圈数安装，压盖应对称均匀把紧，压盖应有以上的预紧间隙。
压盖、螺栓和其它部件损坏，使压盖无法正常压紧。
操作不当，用力过猛。
对损坏的压盖、螺栓及其它部件应及时修复或者更换。
除撞击式手轮外，均应以正常力量操作。
压盖歪斜，压盖与阀盖间隙过小或者过大，导致阀杆磨损，填料损坏。
应均匀对称拧紧压盖螺栓，压盖与阀杆间隙过小时，应适当增大此间隙；压盖与阀杆间隙过大时，应予以更换压盖。
垫片处泄漏垫片选用不对、不耐介质的腐蚀，不耐高压或者真空、高温或者低温的使用。
提供正确工况条件选择相应的垫片材料和型式。
操作不平稳，引起阀门压力、温度上下波动，特殊是温度的波动。
精心调节，平稳操作。
垫片的压紧力不够或者连接处不预紧间隙。
应均匀对称拧紧螺栓，必要时应使用力矩扳手，预紧力应符合要求，不应过大或者过小。
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
闸阀阀座变形原因分析及改进措施
针对一起闸阀阀座变形失效事故，采用理论与试验相结合的方法，对闸阀进行了宏观分析、微观分析、阀板厚度分析以及材质理化性能检验。
结果表明，阀板加工质量差和阀座装配不当导致阀座受到阀板大的挤压力和摩擦力作用产生变形。
提出了改进措施，取得了良好效果。
闸阀是一种使用广泛的阀门，主要用来接通和截断管路中的介质。
根据
密封元件形式的不同闸阀可分为楔形闸阀、平行式闸阀、楔形双闸板闸阀、平行双闸板闸阀等。
闸阀可采用自密封方式密封，也可采用强制密封。
由于强制密封可靠性高，在石油化工行业使用较为普遍。
楔形闸阀靠楔形阀板上的两密封面和阀座上的两密封面楔入时的紧密结
合来达到密封，由于楔入过程中密封面要承受大的挤压力和摩擦力，因此密封面容易发生损伤而导致泄漏。
为提高楔形闸阀的可靠性和延长其使用寿命，很多学者从材料、结构和受力等方面进行了研究，但现场楔形闸阀失效事故仍时有发生，有些甚至在使用一次或几次后就发生了失效，给生产带来了很大的安全隐患。
本文研究的失效闸阀为XFF65-60 楔形闸阀，在油田现场第1 次水压试验后就产生了失效。
试验中工作人员关闭闸阀后开启，再次关闭闸阀后发现闸阀未能截止水流。
本文以该起闸阀失效事故为研究对象，分析闸阀失效的原因，探讨避免此类事故发生的措施和方法。
1、宏观分析剖开闸阀本体后发现闸阀内部A 阀座已发生大的变形(如A 阀座外观形貌如A 阀座端面区域
a 阀板正常位置
b 阀板极限位置。
12个阀门故障分析及解决措施阀门故障的原因，一是阀门本身质量问题，二是用户在使用上不当而造成。
在阀门制作中，严密的工艺，完善的装备，严格的检验以及厂外协作配套件的质量高度，这些是决定阀门本身质量的主要因素。
在设计时阀门选型的正确性，实际使用工况与阀门规定的适用范围的一致性，以及操作的正确和认真，维护保养的及时，又直接关系到阀门故障的避免与使用寿命的延长。
下面整理出各类阀门中常见的共性故障以及制造质量的原因、用户方面的原因和相应的解决维护方案。
1、阀门故障之垫片处渗漏制造质量的原因：垫片装配不符要求;静密封面粗糙不平;密封副间不清洁，加入异物。
用户方面的原因：垫片选用不对，不符耐温、耐压、耐腐蚀要求;操作不平稳，温度波动过大。
解决方案：按工况要求，正确选用垫片材料和型式;应精心地操作。
2、阀门故障之密封圈连接处泄露制造质量的原因：一般都属于制造质量问题。
3、阀门故障之关闭件脱落(阀门失效的危险泄露)制造质量的原因：关闭件与阀杆连接不牢固。
用户方面的原因：关闭件超过上死点或卡死后，继续操作致断裂;连接件材质选用不正确。
解决方案：正确操作，阀门全开后，应稍退松手轮，留间隙;选用应考虑介质腐蚀与耐磨性。
4、阀门故障之密封面间嵌入异物用户方面的原因：久闭的阀门在密封面上积垢;介质不干净，卡在密封面上;阀门选用不正确，对介质及其沉积情况考虑不全面。
解决方案：将阀门开一细缝，让高速液体冲掉密封面上的脏物;不干净的介质，阀门前应设过滤排污装置，较大异物，应打开阀盖取出;介质具有硬粒，不宜选用闸阀，可选用旋塞阀、球阀等。
5、阀门故障之阀杆卡阻制造质量的原因：阀杆及其配合件加工精度低;装配不正，间隙，同心度不符规范;填料过紧，抱死阀杆;阀杆螺母松脱，螺纹滑丝;有关装置连接处松脱或损坏。
用户方面的原因：梯形螺纹处太脏，润滑极差;长期不操作而锈死;关闭力过大，致使有关部件变形损坏;阀杆顶死或关闭件卡死。
解决方案：螺纹处应清洁，加润滑剂，滑动面应润滑良好;应定期检查和活动阀杆;正确操作阀门，关闭力适当;正确地操作阀门对关闭后，阀门仍受热伸胀的，应规定定时卸载操作规程，以防顶死。
阀门的常见故障的原因和解决方法有哪些（1）闸板等关闭件损坏原因是材料选择不当或利用管道上的阀门经常当做调节阀用、高速流动的介质造成密封面的磨损。
此时应查明损坏的原因，改用其他材料的关闭件。
在输送高压水或水中杂质较多时，防止将闭·阀门当做调节阀门使用。
（2）密封室泄©其原因主要是盘根的选型或装填方式不正确、阀杆存在质量问题等。
首先应选用合适的盘根，并使用正确的方法在密封室内填装盘根。
在输送介质温度超过100℃时不采用油浸填料而采用耐热的石墨填料。
（3）关闭不严密阀门安装前û有遵守安装规程，比方û有清理阀体内腔的污垢，表面留有焊渣、铁锈、泥砂或其他机械杂质，引起密封面上有划痕、凹痕等缺陷引起阀门故障。
因此，必须严格遵守安装规程，确保安装质量。
阀门本身因为加工精度不够会使密封件与关闭件（阀板与阀座）配合不严密，此时必须修理或更换。
关闭阀门时用力过大，也会造成密封部件的损坏，操作时用力必须适当。
（4）打开后无法关闭闸板阀常出现此种情况，此类阀门构造是：闸板分为两片，对夹在阀杆头上，由阀杆带动阀板开、闭。
有的阀门两片阀板û有相互固定，若阀门开启过大，两片阀板可能张开，使阀杆脱出，造成无法关闭，出现这种情况，只能拆开阀门重新配合。
（5）安全阀或减压阀的弹簧损坏造成弹簧损坏的原因往往是弹簧材料选择的不合适，或弹簧制造质量有问题，应当更换弹簧材料，或更换质量优良的弹簧。
（6）阀杆升降不灵活螺纹表面粗糙度不合要求，需重新磨整。
阀杆及阀杆衬套采用同一种材料或材料选择不当。
阀杆使用碳钢或不锈钢材料时，应当采用青铜或含铬铸铁作为阀杆衬套材料。
如果发现阀杆螺纹有磨损现象，应更换新的阀杆衬套或新的阀杆。
输送高温介质时，润滑同时不应产生锈蚀，因而在输送高温介质时，应采用纯净的石墨粉作润滑剂。
阀杆有轻微锈蚀使阀杆升降不灵活时，可用手锤沿阀杆衬套轻轻敲击，将阀杆旋转出来后加上润滑油脂。
浅谈阀门的常见故障及维修策略探析阀门是掌握流淌的流体介质的流量、压力、温度的常用装置，是管道系统中最基础的部分。
阀门被广泛应用于生活当中，水龙头、煤气开关是最简洁的阀门，虽然它操作起来比较简洁，但在各种流体管理中发挥着重要的作用。
阀门常常简单消失的问题有泄露、腐蚀、噪音等，因此要依据实际状况对阀门进行修理，从而发挥设备的正常使用功能。
1 阀门常见的故障1.1 外部损坏阀门的外部损坏主要指阀门的主要构造发生损坏，从而造成流体外泄，导致机械设备消失故障，导致机械不能正常运行。
首先是应材料缺失而导致的外部损坏。
由于阀门种类较多，依据不同功能房门设计也会不同，阀门的内部构造较为冗杂，假如阀门铸造时，消失了气孔或夹砂现象，在使用过程中就会消失破损，导致流体泄露的现象发生。
其次，因流体因素导致外部损伤。
阀门的主要功能是掌握流体的流淌状态，在高压的状态下，能够起到节流的作用，由于气体的作用，分简单对节流部位造成侵蚀和气蚀，引起故障。
例如，假如某一阀门常年保持关闭状态，着导致阀门的密封处消失水垢，最终阀门关闭不严，造成泄露。
最终，阀门在对气体掌握时，本身也会承受较大的冲击力，也会消失破坏阀们的现象。
由于温度的改变，流通在管道内的体积得到改变，温度上升则体积变大，压力增加，这也会对阀门造成破坏性损伤。
过高的温度也会对阀门造成较大的损坏，如高温直接造成阀门耐热性缺乏，造成断裂的现象，这还会加重阀门的腐蚀程度，引起损坏。
1.2 内部损伤为了满意各种设备的需求，阀门设计时，利用各种部件发挥其掌握流体的作用。
阀门的内部损坏主要是内部零件的损坏，这将直接影响阀门的密封性等内部性能的发挥。
内部零件损坏有阀瓣和阀座的密封性部位损坏。
针对流体的不稳定的特性，阀门在掌握流体的设计方面对密封性提出了更高的要求。
阀门的阀瓣在掌握流体时起到了节流的作用，这种部件却比较简单损坏。
假如平安阀瓣的压力与流体的压力不均衡时，将会消失泄漏的状况，由于泄漏而造成阀座消失线状痕迹，对阀门产生了腐蚀，如在流体排放过程中会存在肯定的水垢，这些水垢会对阀瓣和阀座产生冲击，引起小小的损伤，长时间积累下来就变身较大的损伤，产生泄漏。
2010年第39卷第8期第49页石油矿场机械OIL FIELD EQUIPMENT2010,39(8):49~52文章编号:1001-3482(2010)08-0049-04闸阀阀座变形原因分析及改进措施潘志勇,刘文红,宋生印,申昭熙,路彩虹,刘永刚(中国石油集团石油管工程技术研究院石油管工程重点实验室,西安710065)摘要:针对一起闸阀阀座变形失效事故,采用理论与试验相结合的方法,对闸阀进行了宏观分析、微观分析、阀板厚度分析以及材质理化性能检验。
结果表明,阀板加工质量差和阀座装配不当导致阀座受到阀板大的挤压力和摩擦力作用产生变形。
提出了改进措施,取得了良好效果。
关键词:闸阀;阀座;变形;挤压;摩擦;失效分析中图分类号:T E927.7文献标识码:AAnalysis on Deformation of Gate Valve Seat and Improvement PAN Zh-i y ong,LIU Wen-ho ng,SON G Sheng-yin,SH EN Zhao-x i,LU Ca-i hong,LIU Yong-gang (CN PC.s K ey L abor ator y f or O il T ubular Goods Engineer ing,T ubularGoods Research Center of CN P C,X i.an710065,China)Abstract:Defo rmatio n failure study on valve seat w as carried out throug h theo ry and tests.M acro-sco pic analysis,m icrostructur e analysis,valve blo ck.s thickness analysis and material.s chem ical and phy sical proper ties tests were done for failure g ate v alv e.The r esults show that the valve seats became deformation by virtue of effect of g reat ex trusion and friction force co ming from valve block,all this w as ow ing to v alv e block.s poor manufacturing quality and improper m atc-hing between valve seat and valve body.T he im pr ovements w ere m ade at the end of this passage and go od results had been obtained.Key words:gate valve;valve seat;deform ation;ex trusio n;friction;failure analysis闸阀是一种使用广泛的阀门,主要用来接通和截断管路中的介质[1]。
根据密封元件形式的不同闸阀可分为楔形闸阀、平行式闸阀、楔形双闸板闸阀、平行双闸板闸阀等。
闸阀可采用自密封方式密封,也可采用强制密封。
由于强制密封可靠性高,在石油化工行业使用较为普遍。
楔形闸阀靠楔形阀板上的两密封面和阀座上的两密封面楔入时的紧密结合来达到密封,由于楔入过程中密封面要承受大的挤压力和摩擦力,所以密封面容易发生损伤而导致泄漏。
为提高楔形闸阀的可靠性和延长其使用寿命,很多学者从材料、结构和受力等方面进行了研究[2-8],但现场楔形闸阀失效事故仍时有发生,有些甚至在使用一次或几次后就发生了失效,给生产带来了很大的安全隐患。
本文研究的失效闸阀为XFF65-60楔形闸阀,在油田现场第1次水压试验后就产生了失效。
试验中工作人员关闭闸阀后开启,再次关闭闸阀后发现闸阀未能截止水流。
本文以该起闸阀失效事故为研究对象,分析闸阀失效的原因,探讨避免此类事故发生的措施和方法。
¹收稿日期:2010-01-08作者简介:潘志勇(1976-),男,湖北天门人,工程师,硕士,2006年毕业于中国石油大学(北京),主要从事石油管方面的研究和技术服务工作,E-mail:panzy@tg rc.or g。
1 宏观分析剖开闸阀本体后发现闸阀内部A 阀座已发生大的变形(如图1),A 阀座局部内凹、变形严重,左下侧部位已脱离和本体的螺纹啮合。
图1 本体剖开后的A阀座外观图2 A 阀座外观形貌A 阀座外观形貌如图2,表面可见Ñ、Ò和Ó三处破碎区,表面硬化层和基体分界明显;区域Ñ两条裂纹均从圆内侧贯穿到圆外侧,表面硬化层及附近基体有向阀板开启方向较小的残留位移;区域Ò破碎严重,靠圆内侧裂纹处表面硬化层有脱落,表面可见3条从圆内侧贯穿到圆外侧的裂纹,裂纹平行于阀板开启方向,表面硬化层及附近基体有向阀板开启方向的残留位移;区域Ó裂纹呈90b 三角形,自圆内侧两处延伸相汇于端面中部,靠圆内侧裂纹处表面硬化层有脱落,表面硬化层及附近基体有向阀板开启方向较小的残留位移。
A 阀座端面区域Ò和区域Ó局部破碎严重,区域Ò分布有2处发射状小裂纹,显示挤压破碎形貌,区域Ò还可见从圆内侧点1到圆外侧点2再到圆内侧点3的圆弧线挤压痕迹(如图2)。
B 阀座变形成椭圆形,其中短轴方向平行于阀板开启方向。
阀板A 面与A 阀座密封面相接触,外观形貌如图3,区域Ô倒角处有粘结金属粒。
阀板B 面完好,未见损伤。
图3 阀板A 面外观形貌2 阀座表面微观分析对图2中的区域Ò进行电子显微镜观察,如图4,可见裂纹以集中区(图中双点划线圆)为中心呈放射状挤压破碎形貌,所以区域Ò受到了局部挤压作用。
对区域Ò平整处显微观察发现有摩擦损伤形貌(如图5)。
图4 A 阀座区域Ò微观形貌#50# 石油矿场机械 2010年8月图5 A 阀座区域Ò表面摩擦形貌3 阀板厚度分析将阀板密封环中心圆均匀分成16等份按图3方位进行厚度测量,最下端为起始零点,按逆时针方向逐一测量。
以密封环中心圆方位角为横坐标,以测量点厚度值为纵坐标画折线图(如图6)。
由图6可见,密封环中心圆对称位置处厚度有较大差异,呈现不对称性,另外180b 方位处(图3最上端)厚度明显偏小,这将严重影响阀板和阀座贴合的紧密度,阀板开启和关闭过程中在2对接触面上必将产生大的摩擦阻力。
图6 阀板密封环沿圆周厚度值4 材质分析对阀座、阀板和本体进行化学成分分析,对本体进行纵向拉伸和横向冲击试验,结果符合SY/T5127)2002标准[9]和厂家规范要求。
对阀座基体进行金相分析,结果如下:组织为珠光体和铁素体(如图7);组织晶粒度为10.5级;夹杂物为A2.0,B0.5,DT iN1.5。
图7 阀座显微组织5 综合分析A 阀座硬化层有3处破碎区,严重破碎区域Ò主裂纹贯穿整个硬化层,主裂纹附近分布有纵多微小裂纹;宏观观察发现区域Ò破碎区裂纹以集中区为中心呈挤压破碎形貌,区域Ò宏观可见挤压残留的圆弧线痕迹,微观观察可见表面摩擦形貌;A 阀座3处破碎区表面硬化层及附近基体有向阀板开启方向的残留位移。
B 阀座变形呈椭圆形,其短轴方向平行于阀板开启方向。
据上推测,A 阀座和B 阀座都受到了大的挤压力和摩擦力作用,其中摩擦力方向平行于阀板开启方向。
如果A 阀座和B 阀座装配后的两表面楔形间距过大,阀板在阀杆的带动下可移动到本体内部最底端(如图8b)。
正常情况下,阀座下边缘离本体内部空间最下端距离为20mm(如图8c),而阀板在极限位置时的接触面内圆最下边缘离本体内部空间最下端距离为17mm (如图8b),所以阀板在图8b 极限位置开启上移过程中下部内倒角边沿会刮蹭到阀座下半部分,致使阀座变形或使表面破碎的小块剥落。
A 阀座严重破碎区和阀板A 面粘结金属区方位呈对称性,说明这2处是阀座和阀板密封接触时的对应部位,此现象及A 阀座和B 阀座的变形方向证明了上述情况的发生。
综合以上分析,推断A 阀座在受到阀板挤压摩擦后产生了变形和硬化层局部的破碎,阀板在本体内部过极限位置开启上移过程中致使阀座变形以及表面硬化层的进一步破碎和剥落。
#51# 第39卷 第8期 潘志勇,等:闸阀阀座变形原因分析及改进措施a阀板正常位置b阀板极限位置c 阀座正常位置图8 阀板极限位置示意6 改进措施及效果a) 改进阀板两环形密封面的加工工艺,在保证两密封面平面度的同时保证两密封面的对称性。
b) 安装新的阀座,调整阀座两密封表面间楔形空间至阀板移动到预定位置时达到良好密封。
c) 加强对使用前和使用后闸阀的检测,避免有损伤或存在其他缺陷的闸阀进入现场使用。
d) 安装新的阀板和阀座后重新对闸阀进行水压试验,结果合格,后期油田现场对闸阀开启和关闭32次也未发现闸阀发生泄漏或损坏。
7 结论1) 阀板两侧楔形表面平面度差,两侧平面与中心面不对称,严重影响了阀板和阀座的密封性能,并且导致阀板楔入和开启过程中对阀座表面产生过大的局部挤压力和摩擦力。
2) A 阀座和B 阀座装配位置不当导致两密封表面间楔形空间过大,阀板移动到预定位置时和阀座不能产生紧密密封。
3) A 阀座和B 阀座受到阀板大的挤压力和摩擦力作用导致变形。
4) 改进后的阀座满足了使用要求。
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