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截止閥的性能分析

更新時間:2017-01-03點擊次數:1024

截止閥只適用于全開和全關,不允許作調節和節流。截止閥屬于強制密封式閥門,所以在閥門關閉時,必須向閥瓣施加壓力,以強制密封面不泄漏。當介質由閥瓣下方進入閥六時,操作力所需要克服的阻力,是閥桿和填料的磨擦力與由介質的壓力所產生的推力,關閥門的力比開閥門的力大,所以閥桿的直徑要大,否則會發生閥桿頂彎的故障。
  
  近年來,從自密封的閥門出現后,
截止閥的介質流向就改由閥瓣上方進入閥腔,這時在介質壓力作用下,關閥門的力小,而開閥門的力大,閥桿的直徑可以相應地減少。同時,在介質作用下,這種形式的閥門也較嚴密。
  
  我國閥門“三化給”曾規定,截止閥的流向,一律采用自上而下。截止閥開啟時,閥瓣的開啟高度,為公稱直徑的25%~30%時,流量已達到zui大,表示閥門已達全開位置。所以截止閥的全開位置,應由閥瓣的行程來決定。
  
  截止閥具有以下優點:
  
  1、結構簡單,制造和維修比較方便。
  
  2、工作行程小,啟閉時間短。
  
  3、密封性好,密封面間磨擦力小,壽命較長。
  
  截止閥的缺點如下:
  
  1、流體阻力大,開啟和關閉時所需力較大。
  
  2、不適用于帶顆粒、粘度較大、易結焦的介質。
  
  3、調節性能較差。
  
  截止閥的種類按閥桿螺紋的位置分有外螺紋式、內螺紋式。按介質的流向分,有直通式、直流式和角式。截止閥按密封形式分,有填料密封截止閥和波紋管密封截止閥。
  
  截止閥的結構形式:截止閥閥體的結構形式有直通式、直流式和直角式。直通式是zui常見的結構,但其流體的阻力zui大。直流式流體阻力較小,多用于含固體顆粒或粘度大的流體。直角式閥體多采用鍛造,適用于較小通經、較高壓力的的截止閥。

 

操作/截止閥
對于截止閥,不但要會安裝和維護,而且還要會操作。
啟閉截止閥,用力應該平穩,不可沖擊。某些沖擊啟閉的高壓截止閥各部件已經考慮了這種沖擊力與一般截止閥不能等同。
當截止閥全開后,應將手輪倒轉少許,使螺紋之間嚴緊,以免松動損傷。
管路初用時,內部臟物較多,可將截止閥微啟,利用介質的高速流動,將其沖走,然后輕輕關閉(不能快閉、猛閉,以防殘留雜質夾傷密封面),再次開啟,如此重復多次,沖凈臟物,再投入正常工作。
常開截止閥,密封面上可能粘有臟物,關閉時也要用上述方法將其沖刷干凈,然后正式關嚴。
如手輪、手柄損壞或丟失,應立即配齊,不可用活絡板手代替,以免損壞閥桿四方,啟閉不靈,以致在生產中發生事故。
某些介質,在截止閥關閉后冷卻,使閥件收縮,操作人員就應于適當時間再關閉一次,讓密封面不留細縫,否則,介質從細縫高速流過,很容易沖蝕密封面。
操作時,如發現操作過于費勁,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。有的截止閥,在關閉狀態時,關閉件受熱膨脹,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。

 


力矩分析/截止閥
在截止閥由全開位置開始關閉的階段,隨著閥瓣的下降,流體在閥瓣前后造成壓差,以阻止閥瓣下降,而且這個阻力隨閥瓣下降而迅速增加。當截止閥全關時,閥瓣前后壓差等于介質工作壓力,這時阻力zui大。再加以強制的密封力,使截止閥關閉瞬間的操作力增加很快。在閥門開啟過程中,由于介質壓力或閥瓣前后壓差造成的推力都是幫助開啟閥門的。應該指出的是,在開閥瞬間的力矩有可能超過關閥時的力矩,因為此時要克服較大的靜摩擦力。截止閥開啟時,閥瓣的開啟高度達到截止閥公稱直徑的25%——30%時,流量即已達到zui大,即表明截止閥已達到全開位置,所以截止閥的全開位置應由閥瓣行程來確定。截止閥關閉時的情況和關嚴后再次開啟的情況與強制密封式的閘閥相似,因此,截止閥的關閉位置應該按操作力矩增加到規定值來確定。

 


工作原理和選用原則/截止閥
截止閥只許介質單向流動,安裝時有方向性。截止閥的結構長度大于閘閥,同時流體阻力大,長期運行時,密封可靠性不強。
截止閥分為三類:直通式截止閥、直角式截止閥及直流式斜截止閥。
zui明顯的優點是:在開啟和關閉過程中,由于閥瓣于閥體密封面間的摩擦力比閘閥小,因而耐磨。開啟高度一般僅為閥座通道直徑的1/4,因此比閘閥小的多。通常在閥體和閥瓣上只有一個密封面,因而制造工藝性比較好,便于維修。

截止閥公稱壓力或壓力級:PN1.0-16.0MPa、ANSICLASS150-900、JIS10-20K,公稱通徑或口徑:DN10——500、NPS1/2——36",截止閥連接方式:法蘭、對焊、螺紋等,適用溫度:-196℃——700℃,截止閥驅動方式:手動、傘齒輪傳動、氣動、電動、液動、氣液聯動、電液聯動,閥體材料:WCB、ZG1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti、CF8(304)、CF3(304L)、CF8M(316)、CF3M(316L)、Ti。截止閥選用不同的材質。

 


截止閥的選用原則是:

1.高溫、高壓介質的管路或裝置上宜選用截止閥。如火電廠、核電站,石油化工系統的高溫、高壓管路上。

2.管路上對流阻要求不嚴的管路上。即對壓力損失考慮不大的地方。

3.小型閥門可選用針閥、儀表閥、取樣閥、壓力計閥等。

4.有流量調節或壓力調節,但對調節精度要求不高,而且管路直徑又比較小,如公稱通經≤50mm的管路上,宜選用。

5.合成工業生產中的小化肥和大化肥宜選用公稱壓力PN160公稱壓力16MPa或PN320公稱壓力32MPa的高壓角式截止閥或高壓角式截止閥。

6.氧化鋁拜耳法生產中的脫硅車間、易結焦的管路上,易選用閥體分開式、閥座可去處的、硬質合金密封副的直流式截止閥或直流式截止閥。

7.城市建設中的供水、供熱工程上,公稱通經較小的管路,可選用截止閥、平衡閥或柱塞閥,如公稱通經小于150mm的管路上。

 


運行中的截止閥,各種閥件應齊全、完好。法蘭和支架上的螺栓*,螺紋應完好無損,不允許有松動現象。手輪上的緊固螺母,如發現松動應及時擰緊,以免磨損連接處或丟失手輪和銘牌。截止閥的手輪如有丟失,不允許用活扳手代替,應及時配齊。填料壓蓋不允許歪斜或無預緊間隙。對容易受到雨雪、灰塵、風沙等污物沾染的環境中的截止閥,閥桿要安裝保護罩。截止閥上的標尺應保持完整、準確、清晰。截止閥的鉛封、蓋帽、氣動附件等應齊全完好。不允許在運行中的截止閥上敲打、站人或支承重物;特別是非金屬閥門和鑄鐵閥門,更要禁止閥門注脂時的維護保養工作在焊接前投產前以及投產后的閥門專業養護工作,為閥門服務于生產運營中起著至關重要的作用,正確和有序有效的維護保養會保護閥門,使閥門正常發揮功能并且延長閥門使用壽命。閥門養護工作看似簡單,其實不然。工作中常有被忽視的方面。

*、截止閥注脂時,常常忽視注脂量的問題。注脂加油后,操作人員選擇閥門和注脂聯結方式后,進行注脂作業。存在著二種情況:一方面注脂量少注脂不足,密封面因缺少潤滑劑而加快磨損。另一方面注脂過量,造成浪費。在于沒有根據閥門類型類別,對不同的截止閥密封容量進行的計算。可以以截止閥尺寸和類別算出密封容量,再合理的注入適量的潤滑脂。

第二、截止閥注脂時,常忽略壓力問題。在注脂操作時,注脂壓力有規律地呈峰谷變化。壓力過低,密封漏或失效,壓力過高,注脂口堵塞、密封內脂類硬化或密封圈與閥球、閥板抱死。通常注脂壓力過低時,注入的潤滑脂多流入閥腔底部,一般發生在小型閘閥。而注脂壓力過高,一方面檢查注脂嘴,如是脂孔阻塞判明情況進行更換;另一方面是脂類硬化,要使用清洗液,反復軟化失效的密封脂,并注入新的潤滑脂置換。此外,密封型號和密封材質,也影響注脂壓力,不同的密封形式有不同的注脂壓力,一般情況硬密封注脂壓力要高于軟密封。球閥維護保養時一般都處于開位狀態,特殊情況下選擇關閉保養。其他閥門也不能一概以開位論處。閘閥在養護時則必須處于關閉狀態,確保潤滑脂沿密封圈充滿密封槽溝,如果開位,密封脂則直接掉入流道或閥腔,造成浪費。

 

安裝后,截止閥應定期進行檢查,主要檢查項目:

(1)截止閥密封面磨損情況。

(2)閥桿和閥桿螺母的梯形螺紋磨損情況。

(3)填料是否過時失效,如有損壞應及時更換。

(4)截止閥檢修裝配后,應進行密封性能試驗。

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