阀门填料密封原理及故障处理
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软填料密封的原理软填料密封是一种常用的密封方式,广泛应用于各种工业设备和管道系统中。
其原理是通过将柔软的填料填充到密封间隙,利用填料的弹性和可塑性来实现密封效果。
下面我们将从填料的选择、填充方式以及密封效果等方面进行介绍。
填料的选择是实现软填料密封的关键。
常见的填料材料有橡胶、聚四氟乙烯、石墨等。
这些材料具有良好的弹性和耐腐蚀性能,能够适应不同工作环境下的要求。
选择合适的填料材料是确保软填料密封效果的基础。
填充方式也是影响软填料密封效果的重要因素。
填充方式通常分为手工填料和机械填料两种。
手工填料是指通过人工将填料逐渐填充到密封间隙中,需要一定的经验和技巧。
机械填料则是利用专用的填充设备,通过压缩填料将其填充到密封间隙中。
相比之下,机械填料更加高效且精确,能够提高填料的填充质量和密封效果。
软填料密封的原理是利用填料的弹性和可塑性来填充和填平密封间隙,从而阻止介质的泄漏。
填料的填充过程中,填料会被压缩和变形,填料颗粒之间形成一定的内聚力和摩擦力,从而形成了一个密封层。
当介质施加压力时,填料会进一步被压缩,填充间隙的密封效果得到进一步提升。
填料的弹性和可塑性特性使得其能够适应不同的工作条件和介质压力变化,保持较好的密封性能。
软填料密封具有广泛的应用领域。
在化工、石油、制药等工业领域,软填料密封被广泛应用于各类密封设备和管道系统中。
例如,在化工设备中,软填料密封可以有效防止有害化学物质的泄漏,保障生产过程的安全性。
在管道系统中,软填料密封可以防止介质泄漏,避免对环境和人员造成危害。
此外,软填料密封还被应用于阀门、泵和压力容器等设备中,起到了重要的密封作用。
总结起来,软填料密封通过填充柔软的填料来实现密封效果,具有良好的弹性和可塑性。
填料的选择和填充方式是影响密封效果的关键因素。
软填料密封的原理简单但实用,被广泛应用于各个领域。
随着科技的不断发展,软填料密封技术也在不断创新和改进,为工业设备的安全运行提供了可靠的保障。
管道阀门常见故障原因分析与处理一.球阀故障与处理填料压盖松动压紧填料压盖,勿超过阀门允许的扭矩值。
填料密封是否损坏或磨损阀体下部积污较多介质中的水分在阀门底部冻结阀杆润滑不良排除积污适当加温加注润滑脂快速向开启和关闭方向来回转动数次,至阀体内部松动后再开启或关闭阀门至所需位置适当加温消除管道变形的约束序号故障现象可能的原因处理方法阀门不动作注脂阀及排污阀渗漏阀门两侧压差过大阀体或阀杆有杂质,阀门诱蚀阀杆螺钉或螺母太紧阀内钢球、弹簧以及密封圈损坏注脂嘴油碎屑开阀前,先通过旁通平衡阀前后压力,应尽量使阀门两侧压差减小需要对阀门进行吹扫,除诱清洗。
松动阀杆螺钉或螺母;开关阀门;紧固螺钉或螺母到适当的扭矩值。
更换已损坏的零件;或安装一个辅助注脂嘴,向管线泄压后,用新注脂嘴替换已损坏的注脂嘴。
向注脂嘴注入少量润滑脂或清洗液,去除碎屑。
阀杆填料泄漏加注密封脂或更换填料密封球阀无法关闭到全关或全开位置阀门操作困难阀门久未开启,阀座和阀体抱死水分在阀体腔内结冰管道变形造成约束阀门限位不 准确阀门密封件损坏或有杂质调整阀门限位清洗、加注密封脂传动系统问题检查传动系统功能无法对阀 门进行注 脂注脂嘴堵塞 阀腔内油脂 硬化 检查并更换注脂嘴 对阀门进行清洗排污阀座泄漏阀门未完全 关闭操作器限位 设定不恰当 阀座环运行 不正常操作阀门至全关位置;关断并排放阀门确保泄漏已停 止。
适当调节操作器限位器;关断并排放阀门确保泄漏已停 止。
清洗冲刷阀座环。
齿轮箱进 水或齿轮箱各 零部件传动 阻力大每年冬季保养时,检查齿轮箱,确保齿轮箱内 无水,润滑脂未变质。
二、旋塞阀故障与处理序号1故障现象可能的原因处理方法阀杆泄漏阀门不动作电机不转填料不足或失效调料过松电机功率过小或电机过 载阀门两侧压差过大 扭矩过大阀门生锈或阀杆有杂质 供电系统有故障开关失灵或超扭矩开关 误动作 关阀过紧 添加、更新填料 压紧填料或调整压盖 更换电机 尽量减小阀门检查、调整阀门电动执行机构 对阀门除锈、清洗 排查线路问题 对开关进行维修 先手动缓慢开启一点阀门内漏行程/转矩设置错误 缺密封脂阀门关闭不 严内部有杂物、锥体损坏 阀门开关位置设置有偏 差行程调节螺钉的紧定螺 母松动阀门行程限 传动轴等转动件松动 位发生变化行程控制器弹簧过松 电动执行机构不能确认 开关位置电机无法停 ⑪军生之 L 开关失灵 止DN100以下调料不足阀门轴封失 效压盖松动 注脂嘴有碎屑注脂嘴泄漏 注脂嘴损坏接头密封损坏无法对阀门注脂嘴堵塞 进行注脂阀腔内油脂硬化阀门限位不准确阀门内漏 阀门密封件损坏或有杂 质检查并改正行程/转矩设置 加注密封脂拆开后清洗阀内部杂质,若锥体表面损坏,必 须进行更换查看阀门开关位置是否合适,如有偏差重新 调整行程控制器 进行适当紧固 进行适当紧固 更换弹簧 重新设定维修或更换开关将阀门前后的气体放空,更新或添加软填料将压盖四周进行清洁,再将压盖进行调整、 紧固向注脂嘴注入少量清洗液,冲洗碎屑 安装辅助注脂嘴,或再管线泄压后,更换新的注脂嘴 更换密封 检查并更换注脂嘴对阀门进行清洗、排污 调整限位加注密封脂,清洗。
阀门的常见故障及保养维护摘要:压力管道由多种部件组成,阀门是压力管道中的核心部件之一,阀门对压力管道的压力、流量起着调节和控制作用。
因使用要求的不同,阀门可以分为多个种类,实际使用过程中出现的阀门问题会影响压力管道的正常运行。
为保障压力管道安全运行,分析阀门日常维护与常见故障,采取有针对性的解决措施。
针对阀门失效所导致的安全事故及不利影响,在阀门故障类型与故障分析的基础上,简述阀门不同的失效模式及失效原因。
从材料、设计、试验与制造的角度提出解决方案,最后对阀门可靠性研究及其发展趋势进行展望。
关键词:阀门;常见故障;保养维护引言阀门是用以控制液体、气体、气液混合体或固液混合体等流体的流量、压力和流向的装置。
压力管道工程中所采用的阀门大多结构复杂,在阀门组装或与管道连接等环节极易出现问题。
并且,市面上常见的阀门种繁多,为了适应不同的使用需求,应该选择合适的阀门,压力管道阀门选择不合适时,就会影响管道的运行安全。
因此进行压力管道工程或维护时,重点是阀门的选择和检修,对阀门进行排障检查和维护,才能保证管道安全,避免发生安全事故。
1概述阀门是流体输送系统中的控制部件,具有截止疏通流体、调节流量大小、疏导、止逆、稳定压力压强、分散流体、溢流泄压等功能。
阀门的种类、规格复杂繁多,有结构简单的截止阀、球阀等,也有适用于自控系统中的复杂阀门。
随着生产需求扩大,工业自动化技术提高,为保证生产顺利进行,不发生事故,阀门的失效分析与解决方法越来越受到重视,尤其在航天、核电、火电、核能、高温高压等领域。
阀门在工业生产中具有重要作用,因此研究阀门的失效形式及其原因对于阀门受力、强度、疲劳等实际应用至关重要。
目前,众多学者对于阀门可靠性分析进行了大量地研究,一部分是从个别到整体,即先针对特定环境、特定需求的阀门进行完整分析,研究其失效形式及原理,再对整体领域进行拓展。
另一部分是从基础理论开始,先对阀门可靠性从强度、密封等不同方向进行全面设计分析,再分情况针对特定阀门进行试验研究。
如何解决阀门的密封问题如何解决阀门的密封问题不可忽视,因为阀门的跑、冒、滴、漏现象,绝大部分发生在这里一览旗下液压李工总结以下几点:动密封阀门的动密封,主要是指阀杆密封。
不让阀内的介质随阀杆运动而泄漏,是阀门动密封的中心课题。
1.填料函的形式:目前,阀门的动密封是以填料函为主。
填料函的基本形式有:(1)压盖式:这是用得最多的形式。
同一形式又有许多细节上的区别。
例如,从压紧螺栓来说,可分T形螺栓(用于压力≤16公斤/平方厘米的低压阀门)、双头螺栓和活节螺栓等。
从压盖来说,可分为整体式和组合式两种。
(2)压紧螺母式:这种形式的外形尺寸小,压紧力受限制,只能用于小阀门。
从填料来说,填料函内,填料与阀杆直接接触并充满填料函,以阻止介质外漏。
对填料有以下要求:密封性好;耐腐蚀;磨擦系数小;适应介质温度和压力。
2.常用填料有:(1)石棉盘根:石棉盘根的耐温和耐腐蚀性能都很好,但单独使用时,密封效果不佳,所以总是浸渍或附加其他材料。
油浸石棉盘根:它的基本结构形式有两种,一种是扭制,另一种是编结。
且又可分为圆形和方形两种。
(2)聚四氟乙烯编织盘根:将聚四氟乙烯细带编织为盘根,有极好的耐腐蚀性能,又可用于深冷介质。
(3)橡胶O形圈:在低压状态下,密封效果良好。
但使用温度受限制,如天然橡胶只能用于60℃。
(4)塑料成型填料:一般做成三件式,也可做成其他形状。
所用塑料以聚四氟乙烯为多,也有采用尼龙66和尼龙1010的。
液压油缸张博士他对这些技术也有新的此外,使用单位根据自己的需要,常常探索各种有效的填料形式。
例如,在250℃的蒸气阀门中,用石棉盘根和铅圈交替迭合,漏汽情况就会减轻;有的阀门,介质经常变换,如以石棉盘根和聚四氟乙烯生料带共同使用,密封效果便好些。
阀门常见故障的原因及处理技巧在制药、化工、电力等行业中,阀门是一种常用的部件,在国民经济中占有举足轻重的作用。
阀门的运转与维护对于企业的生产至关重要。
本文主要讲述阀门常见的故障及处理方法。
阀体渗漏据介绍,在阀体有砂眼或裂纹或阀体补焊时拉裂的情况下会发生阀体渗漏。
处理技巧:对怀疑裂纹处磨光,用4%硝酸溶液浸蚀,如有裂纹就可显示出来;对裂纹处进行挖补处理。
阀杆弯曲当阀杆及与其配合的丝母螺纹损坏或阀杆头折断、阀杆弯曲时。
其原因可能是由于操作不当,开关用力过大,限位装置失灵,过力矩保护未动作;螺纹配合过松或过紧;操作次数过多、使用年限过久。
处理技巧:改进操作,不可用力过大;检查限位装置,检查过力矩保护装置;选择材料合适,装配公差符合要求;更换备品。
阀盖结合面漏阀盖结合面漏的原因可能是螺栓紧力不够或紧偏;垫片不符合要求或垫片损坏;结合面有缺陷。
处理技巧:重紧螺栓或使门盖法兰间隙一致;更换垫片;解体修研门盖密封面。
阀门内漏发生阀门内漏现象,其原因可能是:关闭不严;结合面损伤;阀芯与阀杆间隙过大,造成阀芯下垂或接触不好;密封材料不良或阀芯卡涩。
处理技巧:改进操作,重新开启或关闭;阀门解体,阀芯、阀座密封面重新研磨;调整阀芯与阀杆间隙或更换阀瓣;阀门解体,消除卡涩;重新更换或堆焊密封圈。
阀芯与阀杆脱离当阀芯与阀杆脱离时,容易造成开关失灵。
其原因包括修理不当;阀芯与阀杆结合处被腐蚀;开关用力过大,造成阀芯与阀杆结合处被损坏;阀芯止退垫片松脱、连接部位磨损。
处理技巧:检修时注意检查;更换耐腐蚀材质的门杆;操作是不可强力开关,或不可全开后继续开启阀门;检查更换损坏备品。
阀芯、阀座有裂纹阀芯、阀座有裂纹,其原因可能是结合面堆焊质量差;阀门两侧温差大。
处理技巧:对有裂纹处进行补焊,按规定进行热处理,车光、并研磨。
阀杆升降不灵或开关不动阀杆升降不灵或开关不动的情况下,其原因可能是冷态时关得太紧受热后胀死或全开后太紧;填料压得过紧;阀杆间隙太小而胀死;阀杆与丝母配合过紧,或配合丝扣损坏;填料压盖压偏;门杆弯曲;介质温度过高,润滑不良,阀杆严重锈蚀。
探讨气动阀门在运行中故障及处理摘要:在化工、电力、石油以及冶金等工业企业中,气动阀门的运用是非常广泛的,并且属于工业自动化系统中的核心分支。
在气动阀门使用的过程中,当出现故障时会影响到整合系统的运行,因此有必要对气动阀门的工作原理及故障处理措施研究与分析。
关键词:气动阀门;工作原理;故障气动阀门是石油、化工、电力、冶金等工业企业广泛使用的工业过程控制仪表之一。
化工生产中气动阀门在调节系统中是必不可少的,它是组成工业自动化系统的重要环节,它如生产过程自动化的手脚。
气动阀门就是以压缩空气为动力源,以气缸为执行器,并借助于阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门,实现开关量或比例式调节,接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。
气动阀门的特点就是控制简单,反应快速,且本质安全,不需另外再采取防爆措施。
下面,了解一下气动调节阀的常见故障及处理方法。
1.气动阀门的工作原理所谓气动阀门,具体是指将气缸作为执行器,以压缩空气为动力源来实现对阀门的驱动,以实现对开关进行调节。
当调节管道接收到自动化控制系统所发出的控制信号时,便会对温度、压力、流量等相关的参数进行调节。
总的来说,气动阀门所拥有的特征有安全可靠、反应快速以及控制简单等。
在具体操作的过程中,将调节气室输入0 . 0 2 - 0 .10MPa信号压力后,薄膜便会出现推力,在推力盘向下移动的过程中会对弹簧进行压缩,实现阀杆、推杆以及阀芯向下移动,来达到对阀门调节的目的。
2. 气动阀门常见的故障及处理方法2.1 气动阀门卡堵假如阀杆的动作出现迟钝,那么意味着阀体内可能存在黏性较大的物质,并且气动阀门卡堵的情况主要出现在系统投运初期。
遇到此情况时,应该迅速的开关阀门或副线,以冲跑堵塞阀门的介质。
同时,还可以采用管钳将阀杆夹紧,并施加信号压力的方式来对阀杆进行反用力旋转。
假如仍然无法解决以上问题,么可以通过驱动功率增加的方式,来进行反复的上下移动。
各种阀门的选用、故障及维修方法用来控制流体在管路内流动的装置称为阀门。
其主要作用有:1、启闭作用一一切断或沟通管路中的流体流动;2、调节作用一一调节管路内流体流速、流量;3、节流作用一一流体流过阀门后,产生很大压力降。
分类:1、根据阀门在管路的作用不同,可分为切断阀(又称截止阀)、节流阀、止回阀、安全阀等;2、根据阀门的结构形式不同,可分为闸阀、旋塞(常称考克)、球阀、蝶阀、隔膜阀、衬里阀等。
3、此外,根据制作阀门的材料不同,又分为不锈钢阀、铸钢阀、铸铁阀、塑料阀、陶瓷阀等。
一、介绍最常见的几种阀门。
①截止阀因结构简单,制造维修方便,在中低压管路中应用广泛。
它是利用装在阀杆下面圆形阀盘(阀头)与阀体内凸缘部分(阀座)相配合来达到截止流体流动的目的。
阀杆靠螺纹升降可调节阀门的开启程度,起到一定的调节作用。
由于阀门的截流作用是依靠阀头与阀座平面接触密封,不适合用于含有固体颗粒流体的管路上。
截止阀可按使用介质特性选用合适的阀头、阀座、壳体的材料。
对于使用中因密封不好或阀头、阀座等零件损坏的阀门,可以采取光刀、研磨、堆焊镶套等办法修复使用,以延长阀门使用寿命。
②闸阀是靠与介质流动方向垂直的一块或两块平板,同阀体密封面相配合达到封闭的目的。
阀板的升起就使阀门开启。
平板随阀杆的旋转而升降,用开启的大小调节流体的流量。
这种阀门阻力小、密封性能好、开关省力,特别适用于大口径的管路上,但闸阀的结构比较复杂、种类较多。
根据阀杆结构不同,有明杆和暗杆之分;根据阀板的结构形式又分为楔式、平行式等。
一般楔式阀板为单阀板,平行式多用两块阀板。
平行式比楔式容易制造,好修理,使用中不易变形,但不宜用于输送含有杂质的流体管路中,多用于输送水、干净气体,油类等管路中。
③旋塞阀旋塞俗称考克,它是利用阀体内插入一个中央带孔的锥形栓塞启闭管路。
旋塞根据密封形式不同,可分填料旋塞、油密封式旋塞和无填料旋塞等。
旋塞的结构简单,外形尺寸小,启闭迅速,操作方便,流体阻力小,便于制成三通路或四通路的分配或切换阀门。
填料密封浅谈1 前言 (2)2 填料密封 (2)2.1 填料密封简介 (2)2.2 填料密封的密封机理 (3)2.3 密封材料的选择 (5)2.3.1 软填料密封材料的要求 (5)2.3.2 填料密封常用材料及结构形式 (5)2.3.2.1 常用材料 (5)2.3.2.2 典型的软填料结构形式 (5)2.3.2.3 软填料密封材料的选择 (7)2.4 软填料密封存在的问题与改进 (7)2.4.1 主要存在的问题 (7)2.4.2 改进措施 (9)3 结束语 (11)1 前言泄露是机械设备常产生的常见故障之一,造成泄露的原因主要有两方面:一是由于机械作用的结果,机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差,因此,在机械零件联接处不可避免地会产生间隙;二是密封两侧存在压力差,工作介质就会通过间隙而泄露。
减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径,密封的作用就是将接合面间的间隙封住,隔离或切断泄露通道,增加泄露通道中的阻力,或者在通道中加设小型做功元件,对泄露物造成压力,与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡,以阻止泄露。
密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。
静密封主要有点密封,胶密封和接触密封三大类。
根据工作压力,静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。
中低压静密封常用材质较软,垫片较宽的垫密封,高压静密封则用材料较硬,接触宽度很窄的金属垫片。
动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。
按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触,可以分为接触式密封和非接触式密封。
一般说来,接触式密封的密封性好,但受摩擦磨损限制,适用于密封面线速度较低的场合。
非接触式密封的密封性较差,适用于较高速度的场合。
本论文主要浅谈一下就目前较常用密封形式——填料密封。
2 填料密封2.1 填料密封简介填料密封按工作原理的不同可以分为填塞型软填料密封和成型填料密封(挤压型弹性体密封圈密封)。
软填料密封又称为压紧填料密封,俗称盘根。
调节阀的常见故障及排除调节阀不同于手动阀门,它在使用过程中要处于不断地运动、调节状态,运动部件多,且要承受来自介质不平衡力等各种力量的冲击,难免出现各种预想不到的故障,这些故障可来自执行机构、调节机构,也可能来自连接的附件装置。
一、填料造成的故障因填料原因造成的故障表现为外泄漏量增大、摩擦力增大及阀杆的跳动。
分析如下:1. 填料材质不合适。
由于填料材质不合适造成的故障主要是外泄漏量增大及摩擦力增大例如,在高温应用场合,采用聚四氟乙烯填料。
故障处理方法是更换填料。
2.填料结构设计不当.o填料腔内,填料和有关附件的位置安装不合适,填料高度不合适故障处理方法是按产品说明书要求安装填料和有关附件。
3.填料安装不合适。
例如,石墨填料采用螺旋式安装造成填料压紧力不均匀,中心没有对准等。
故障处理方法是按层安装,使压紧力均匀。
4.填料有杂物。
填料内的杂物造成阀杆划迹。
故障处理方法是对填料进行清洁,除去杂物5. 上阀盖安装不当。
上阀盖安装不当使填料受力不均匀。
故障处理方法是重新安装上阀盖的垫圈,并对上阀盖固紧螺栓平均地用对角方式压紧o二、执行机构的气密性造成的故障执行机构的气密性造成的故障表现为响应时间增大,阀杆动作呆滞。
分析如下:1.气动薄膜执行机构的膜片未压紧。
膜片未压紧或受力不均匀造成输入的气信号外漏,使执行机构对信号变化的响应变得呆滞,响应时间增大。
如果安装了阀门定位器,则其影响会减小。
故障处理方法是用肥皂水涂刷检查,并消除泄漏点o2.气动活塞执行机构的活塞密封环磨损。
造成调节阀不能快速响应,阀杆动作不灵敏。
故障处理方法是更换密封环,并检查汽缸内壁有否磨损。
3.气动薄膜执行机构的膜片破损。
表现为阀杆动作不灵敏,可听到气体的泄漏声。
故障处理方法是更换膜片,并应检查限位装置或托盘是否有毛刺等o4.连接管线漏气。
造成阀杆动作不灵敏,响应时间增大。
故障处理方法是用肥皂水涂刷连接管线,检查泄漏点,并更换或焊接。
三、不平衡力造成的故障不平衡力造成的故障表现为调节阀动作不稳定,关不严等。
密封填料技术手册密封填料技术手册
第一章密封填料概述
1.1 密封填料的定义
1.2 密封填料的分类
1.2.1 按材料分类
1.2.2 按用途分类
1.2.3 按工作温度分类
第二章密封填料的工作原理
2.1 密封填料与密封效果
2.2 密封填料的密封机制
2.2.1 填充性机制
2.2.2 膨胀性机制
2.2.3 滚动性机制
第三章密封填料的选用原则
3.1 工作条件与填料材料的匹配
3.2 密封性能指标的选择
3.3 密封填料的环保要求
3.4 密封填料的经济性考虑
第四章常用密封填料材料及特性介绍4.1 石墨填料
4.2 高聚物填料
4.3 金属填料
4.4 纤维填料
4.5 复合填料
第五章密封填料的安装与维护
5.1 安装前的准备工作
5.2 密封填料的安装步骤
5.3 密封填料的维护与更换
第六章密封填料的常见故障与排除6.1 渗漏问题的分析与处理
6.2 密封填料损坏的原因与解决方法6.3 密封填料的老化与更换
附件:
附件1:密封填料示意图
附件2:常用填料材料对比表
法律名词及注释:
1、机械密封:指通过摩擦面的相对运动,在两个密封面间形成一道密封间隙,以达到防止介质泄漏的目的。
2、法兰连接:将管道、设备或阀门等连接在一起的方法,采用螺栓将两个法兰连接在一起,可实现可靠的密封连接。
3、密封效果:指密封填料在工作条件下实现的防止介质泄漏的程度,可通过泄漏率等参数来评价。
4、环保要求:密封填料在使用过程中不应对环境产生污染或对操作人员造成危害。
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。
1
阀门填料的密封原理和检修过程控制
1 概述
在线运行的阀门所出现的故障或缺陷中,因填料失效而引起回路内介质外漏的事
件占有很高的比例。探讨填料的密封原理和选择严格的检修控制,使介质外漏的几率
下降到最低限度,对于在线运行中无法隔离检修的设备有重要意义。
2 填料的密封机理
填料(PACKING)常用于阀门有转(滑)动部位的外密封,防止流动介质从相
对运动部位向外界泄漏。在核电站核阀所用的填料基本上是膨胀石墨填料和石墨(或
石棉)编织填料。膨胀石墨填料的润滑性和膨胀性好,但缺点是易碎,一般安装在填
料函的中间部位。石墨编织填料牢固性好,抗挤压,一般安装在填料函的上/下层面。
其作用是固定膨胀石墨填料,保护其完整无损和防止磨下的石墨粉掉入回路。
图1是填料安装的结构图,其右侧曲线给出了填料函内各层填料对填料压盖螺母
施加的压紧力的承力分布情况。很明显6层填料只有最上1~3层在真正起着抵制介
质外漏的作用。密封环承接填料压紧力传给第1道填料依次传给第2/3…道,第1道
2
填料受力后产生轴向变形而向阀杆和填料函内壁上挤,直至达到变形极限,消耗了一
部分填料压紧力。剩下的力传给第2道填料,同时由于填料有效长度缩短过程产生的
填料内壁面与阀杆/填料外表面与填料函的内壁的摩擦力,也消耗一部分填料压紧力。
按此机理,越往下层填料的受力越少,变形越小,也就是密封性越差。然而在回路中
带有工作压力的介质顺着填料函内壁挤压使其变形,很容易地就可以突破下端几道填
料的密封防线。因此真正能阻止带压介质的只有最上面二三道填料,而这几道的密封
效果取决于填料的选材/结构尺寸/阀杆和函内壁的光洁度和足够的填料压紧力。
3 填料的预压紧力
为了延长填料的使用寿命,提高阀门安全性,核电站核阀使用的是经过一定预紧
压力压过的填料。经过预压后,填料密度增大,抵御受压变形的能力增加了,内部保
留的预紧力能补偿机组运行其间填料被磨损而失去的填料压力。
填料的预压过程一般由生产厂家在安装前完成,在仓库放置久了,填料侧面就会
出现表明预压力松弛的纹路,核阀填料闲置1年以上都要求重新预压紧。其方法是利
用模具(图2),选定压力进行预压操作。
预压力P为
P = 3PnS
3
式中Pn——阀门的工作压力(当Pn<10 MPa时,取10 MPa,Pn>50 MPa
时,取50 MPa), MPa
S —— 填料的承力面积,m2
S=п(R2 - r2)
4 相关部件的设计基本要求
通过图3的填料组件,给出了设计和安装要求。
(1)填料法兰应有足够的刚度,受力后应无变形。
(2)在紧定填料力矩时要经常检查其平行度并预留出下次进行紧固填料的空间。
(3)凸节设计防止密封压环掉入填料函中,且方便取出。
(4)过渡导角设计可防止填料环装入时被刮伤。
(5)密封压环与填料函之间要有少量的间隙,使导入的密封盖不被咬死。
(6)保证填料函内壁光洁度, 防止承压后渗漏。
(7)加工成坡口,使填料环容易受力时挤压变形。
(8)填料函金属平面不应有损坏。
(9)填料环在填料函中的有效高度为:阀杆直径+15mm。
(10)密封压环与阀杆之间应有足够的间隙,防止划伤阀杆表面。
(11)对阀杆的要求是:经热处理过的硬表面/高光洁度(无明显缺陷,刮痕,
锈迹)锐角倒钝便于各套件安装;各横截面为正圆,轴向无弯曲。
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(12)填料法兰与阀杆之间也应有足够的间隙,防止划伤阀杆表面。
(13)检查编织填料内径与阀杆的直径或填料外径与填料函内径之差
(<0.5mm)。
(14)膨胀石墨填料内径与阀杆的直径或填料外径与填料函内径之差
(<0.20mm)。
(15)密封环和法兰的球面接触,有自找正功能,须保持结合面光滑无伤,安
装时球面敷润滑油脂。
(16)如果图纸或者厂家提供有填料压紧力矩值的,照给定的力矩执行;如力
矩值没有给出,可以采用计算方法得出其结果。
M = 1.2×μ×d×F
式中:M—— 每一螺杆的填料压紧力矩,N?m
μ —— 摩擦系数(新填料μ=0.1;磨损后的填料μ=0.2)
d —— 螺杆直径,mm
1.2——用于简化公式的倍增系数
F —— 每一螺杆的填料压紧力,N
F=P/n
n —— 螺栓的根数
填料力矩(N.m)=倍增系数×摩擦系数×螺杆直径×填料预紧力/螺栓的根数
(17)密封压环插入填料函深度一般为5mm。
5 检修的要求和注意事项
在检修和更换填料前,应了解填料的密封原理,掌握填料和相关部件的检查标准、
切口方法和安装要求。虽然填料只有最上2~3层真正起密封作用,但考滤到阀门使
用安全性,因此对阀门填料应全套更换。
安装前,首先要熟悉以下设备:校验盘根环的切割机、校验扭矩扳手或扳手、安
全帽、内外卡钳、紧固器的润滑剂、反光镜、盘根取出器、切盘根的刀具、游标卡尺
等。
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(1)开工前向有关厂家了解阀门使用时期,填料有无泄漏历史和报告。
(2)在取出旧填料时一般使用高压喷水器进行清除,当用填料钩掏旧填料时,
不可以伤及阀杆和填料函表面,函底要清理干净。
(3)如解体更换填料,检查阀杆与填料接触的表面和填料函的内壁应光滑无伤,
能感觉到的拉痕、麻坑、脱皮或腐蚀等缺陷,都要报告准备工程师。
(4)阀杆的弯曲度超过0.20mm,均须向准备工程师报告。
(5)新填料应完整,无损坏,无变色,无松弛(预压过的填料)。用新填料在阀杆
和填料函试装一下,检查填料外形是否符合要求。
(6)检查新填料备件与拆下的旧填料条数是否相同,如果数量不一致,应向准
备工程师报告并查证。
(7)膨胀石墨填料尽可能的不用切口型(图4),采用解体阀门套装为好,若
采用切口方式,应避免出现介质流向的贯穿通道。
(8)填料组件装入填料函中时应一层一层装入,并保证每层都装到底,使用一
种专用对开环可以达到此目的(图5),对有切口的填料,原则上层与层间的切口错
位90o,禁止采取把填料组装入整体下压的行为。
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(9)用力矩扳手紧固压紧填料时,根据给定的力矩应对称和分段施力,随时观
察填料法兰的平行度和中心孔与阀杆的对中性,最后达到规定的力矩。
(10)更换填料后,阀门需要进行手动(气动或电动)试验,检查填料是否过
紧,有无异响或抖动等现象。
(11)清理现场,完成维修。