閥門的安裝,維護及操作|最新資料
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。第一節(jié)安裝閥門安裝的質(zhì)量、直接影響著使用,所以必須認真注意。
(一)方向和位置許多閥門具有方向性,例如截止閥,節(jié)流閥,減壓閥、止回閥等,如果裝倒裝反,就會影響使用效果與壽命(如節(jié)流閥),或者根本不起作用(如減壓閥),甚至造成危險(如止回閥)。一般閥門,在閥體上有方向標(biāo)志;萬一沒有,應(yīng)根據(jù)閥門的工作原理,正確識別。截止閥的閥腔左右不對稱,流體要讓其由下而上通過閥口,這樣流體阻力小(由形狀所決定),開啟省力(因介質(zhì)壓力向上),關(guān)閉后介質(zhì)不壓填料,便于檢修。這就是截止閥為什么不可安反的道理。其它閥門也有各自的特性。閥門安裝的位置,必須方便于操作;即使安裝暫時困難些,也要為操作人員的長期工作著想。最好閥門手輪與胸口取齊(一般離操作地坪1.2米),這樣,開閉閥門比較省勁。落地閥門手輪要朝上,不要傾斜,以免操作別扭。靠墻機靠設(shè)備的閥門,也要留出操作人員站立余地。要避免仰天操作,尤其是酸堿、有毒介質(zhì)等,否則很不安全。閘閥不要倒裝(即手輪向下),否則會使介質(zhì)長期留存在閥蓋空間,容易腐蝕閥桿,而且為某些工藝要求所禁忌。同時更換填料極不方便。明桿閘閥,不要安裝在地下,否則由于潮濕而腐蝕外露的閥桿。升降式止回閥,安裝時要保證其閥瓣垂直,以便升降靈活。旋啟式止回閥,安裝時要保證其銷軸水平,以便旋啟靈活。減壓閥要直立安裝在水平管道上,各個方向都不要傾斜。
(二)施工作業(yè)安裝施工必須小心,切忌撞擊脆性材料制作的閥門。安裝前,應(yīng)將閥門作一檢查,核對規(guī)格型號,鑒定有無損壞,尤其對于閥桿。還要轉(zhuǎn)動幾下,看是否歪斜,因為運輸過程中,最易撞歪閥桿。還要清除閥內(nèi)的雜物。閥門起吊時,繩子不要系在手輪或閥桿上,以免損壞這些部件,應(yīng)該系在法蘭上。對于閥門所連接的管路,一定要清掃干凈。可用壓縮空氣吹去氧化鐵屑、泥砂、焊渣和其他雜物。這些雜物,不但容易擦傷閥門的密封面,其中大顆粒雜物(如焊渣),還能堵死小閥門,使其失效。安裝螺口閥門時,應(yīng)將密封填料(線麻加鉛油或聚四氟乙烯生料帶),包在管子螺紋上,不要弄到閥門里,以免閥內(nèi)存積,影響介質(zhì)流通。安裝法蘭閥門時,要注意對稱均勻地把緊螺栓。閥門法蘭與管子法蘭必須平行,間隙合理,以免閥門產(chǎn)生過大壓力,甚至開裂。對于脆性材料和強度不高的閥門,尤其要注意。須與管子焊接的閥門,應(yīng)先點焊,再將關(guān)閉件全開,然后焊死。
(三)保護設(shè)施有些閥門還須有外部保護,這就是保溫和保冷。保溫層內(nèi)有時還要加伴熱蒸汽管線。什么樣的閥門應(yīng)該保溫或保冷,要根據(jù)生產(chǎn)要求而定。原則地說,凡閥內(nèi)介質(zhì)降低溫度過多,會影響生產(chǎn)效率或凍壞閥門,就需要保溫,甚至伴熱;凡閥門裸露,對生產(chǎn)不利或引起結(jié)霜等不良現(xiàn)象時,就需要保冷。保溫材料有石棉,礦渣棉、玻璃棉、珍珠巖,硅藻土、蛭石等;保冷材料有軟木、珍珠巖、泡沫、塑料等。長期不用的水、蒸汽閥門必須放掉積水。
(四)旁路和儀表有的閥門,除了必要的保護設(shè)施外,還要有旁路和儀表。安裝了旁路,便于疏水閥檢修。其它閥門,也有安裝旁路的。是否安裝旁路,要看閥門狀況,重要性和生產(chǎn)上的要求而定。
(五)填料更換庫存閥門,有的填料已不好使,有的與使用介質(zhì)不符,這就需要更換填料。閥門制造廠無法考慮使用單位千門萬類的不同介質(zhì),填料函內(nèi)總是裝填普通盤根,但使用時,必須讓填料與介質(zhì)相適應(yīng)。在更換填料時,要一圈一圈地壓入。每圈接縫以45度為宜,圈與圈接縫錯開180度。填料高度要考慮壓蓋繼續(xù)壓緊的余地,現(xiàn)時又要讓壓蓋下部壓填料室適當(dāng)深度,此深度一般可為填料室總深度的10-20%。對于要求高的閥門,接縫角度為30度。圈與圈之間接縫錯開120度。除上述填料之處,還可根據(jù)具體情況,采用橡膠O形環(huán)(天然橡膠耐60攝氏度以下弱堿,丁睛橡膠耐80攝氏度以下油品,氟橡膠耐150攝氏度以下多種腐蝕介質(zhì))三件疊式聚四氟乙烯圈(耐200攝氏度以下強腐蝕介質(zhì))尼龍碗狀圈(耐120攝氏度以下氨、堿)等成形填料。在普通石棉盤根外面,包一層聚四氟乙烯生料帶,能提高密封效果,減輕閥桿的電化學(xué)腐蝕。在壓緊填料時,要同時轉(zhuǎn)動閥桿,以保持四周均勻,并防止太死,擰緊壓蓋要用力均勻,不可傾斜。
第二節(jié)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)保管維護保管維護的目的,是不讓閥門在保管中損壞,或降低質(zhì)量。而實際上,保管不當(dāng)是閥門損壞的重要原因之一。閥門保管,應(yīng)該井井有條,小閥門放在貨架上,大閥門可在庫房地面上整齊排列,不能亂堆亂垛,不要讓法蘭連接面接觸地面。這不僅為了美觀,主要是保護閥門不致碰壞。由于保管和搬運不當(dāng),手輪打碎,閥桿碰歪,手輪與閥桿的固定螺母松脫丟失等等,這些不必要的損失,應(yīng)該避免。對短期內(nèi)暫不使用的閥門,應(yīng)取出石棉填料,以免產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,損壞閥桿。對剛進庫的閥門,要進行檢查,如在運輸過程中進了雨水或污物,要擦試干凈,再予存放。閥門進出口要用蠟紙或塑料片封住,以防進去臟東西。對能在大氣中生銹的閥門加工面要涂防銹油,加以保護。放置室外的閥門,必須蓋上油氈或苫布之類防雨、防塵物品。存放閥門的倉庫要保持清潔干燥。
(二)使用維護使用維護的目的,在于延長閥門壽命和保證啟閉可靠。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。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。室外閥門,要對閥桿加保護套,以防雨、雪、塵土銹污。如閥門系機械待動,要按時對變速箱添加潤滑油。要經(jīng)常保持閥門的清潔。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。進口計量泵不要依靠閥門支持其它重物,不要在閥門上站立。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。
第三節(jié)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(xí)慣于使用板手,應(yīng)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。啟閉閥門,用力應(yīng)該平穩(wěn),不可沖擊。某些沖擊啟閉的高壓閥門各部件已經(jīng)考慮了這種沖擊力與一般閥門不能等岡。對于蒸氣閥門,開啟前,應(yīng)預(yù)先加熱,并排除凝結(jié)水,開啟時,應(yīng)盡量徐緩,以免發(fā)生水擊現(xiàn)象。當(dāng)閥門全開后,應(yīng)將手輪倒轉(zhuǎn)少許,使螺紋之間嚴緊,以免松動損傷。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。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(fù)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。如手輪、手柄損壞或丟失,應(yīng)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。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(yīng)于適當(dāng)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。操作時,如發(fā)現(xiàn)操作過于費勁,應(yīng)分析原因。若填料太緊,可適當(dāng)放松,如閥桿歪斜,應(yīng)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(yīng)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(yīng)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。
第五章閥門的檢查、修理與壽命無論是使用新閥門,還是使用修復(fù)后的閥門,安裝前必須試壓試漏。
第一節(jié)、試壓試漏試壓,指的是閥體強度試驗。試漏,指的是密封面嚴密性試驗,這兩項試驗是對閥門主要性能的檢查。試驗介質(zhì),一般是常溫清水,重要閥門可使用煤油。安全閥定壓試驗,可使用氮氣較穩(wěn)定氣體,也可用蒸汽或空氣代替。對于隔膜閥,使用空氣作試驗。
(一)試驗壓力閥門強度試驗壓力,與公稱壓力有下列關(guān)系公稱壓力(Mpa)強度試驗壓力(Mpa)0.1 0.2 0.25 0.4 0.4 0.6 0.6 0.9 1.0 1.5 1.6 2.4 2.5 3.8 4.0 6.0 6.4 9.6 10.0 15.0 16.0 24.0 20.0 30.0 25.0 38.0 32.0 48.0由上可見,公稱壓力從0.4Mpa-32Mpa,這些常用壓力閥門,其強度試驗壓力為其1.5倍。閥門密封試驗壓力,等于公稱壓力。
(二)試驗方法試壓試漏,在試驗臺上進行。試驗臺(如圖5-1)的結(jié)構(gòu),試驗臺上面有一壓緊部件,下面有一條與試壓泵相連通的管路。將閥壓緊后,試壓泵工作,從試壓泵的壓力表上,可以讀出閥門承受壓力的數(shù)字。試壓閥門充水時,要將閥內(nèi)空氣排凈。試驗臺上部壓盤,有排氣孔,用小閥門開閉。空氣排凈的標(biāo)志是,排氣孔中出來的全部都是水。關(guān)閉排氣孔后,開始升壓。升壓過程要緩慢,不要急劇。達到規(guī)定壓力后,保持3分鐘,壓力不變?yōu)楹细瘛D5-1閥門試驗臺試壓試漏程序可以分三步:
1、打開閥門通路,用水(或煤油)充滿閥腔,并升壓至強度試驗要求壓力,檢查閥體,閥蓋、墊片、填料有無滲漏。
2、關(guān)死閥路,在閥門一側(cè)加壓至公稱壓力,從另一側(cè)檢查有無滲漏。
3、將閥門顛倒過來,試驗相反一側(cè)。
第二節(jié)、檢修的一般程序閥門拆除時,用鋼字在閥門上及與閥門相連的法蘭上,打好檢修編號,并記錄該閥門的工作介質(zhì)、工作壓力和工作溫度,以便修理時選用相應(yīng)材料。檢修閥門時,要求在干凈的環(huán)境中進行。首先清理閥門外表面,或用壓縮空氣吹或用煤油清洗。但要記清銘牌及其他標(biāo)識。檢查外表損壞情況,并作記錄。接著拆卸閥門各另部件,用煤油清洗(不要用汽油清洗,以免引起火災(zāi)),檢查另部件損壞情況,并作記錄。對閥體閥蓋進行強度試驗。如系高壓閥門,還要進行無損探傷,如超聲波探傷,x光探傷。對密封圈可用紅丹粉檢驗,閥座、閘板(閥辦)的吻合度。檢查閥桿是否彎曲,有否腐蝕,螺紋磨損如何。檢查閥桿螺母磨損程度。對檢查到的問題進行處理。閥體補焊缺陷。堆焊或更新密封圈。校直或更換閥桿。修理一切應(yīng)修理的另部件;不能修復(fù)者更換。重新組裝閥門。組裝時,墊片、填料要全部更換。進行強度試驗和密封性試驗。
第三節(jié)、常見故障及預(yù)防
(一)、一般閥門
1、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(yīng);
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。
2、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(如圖5-4);另一類是密封件根部泄漏.
引起泄漏的原因有:
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(dāng),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。
3、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(dāng);例如閥桿與閥桿螺母為同一材質(zhì),容易咬住;
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。4其它閥體開裂: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(yīng)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)。
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。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。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,讓她有一定光潔度。雙閘板閥門的閘板不能壓緊密封面:雙閘板的張力是靠頂楔產(chǎn)生的,有些閘閥,頂楔材質(zhì)不佳(低牌號鑄鐵),使用不久便磨損或折斷。頂楔是個小件,換下原來的鑄鐵件。
(二)自動閥門
1、彈簧式安全閥故障之一,密封面滲漏。原因有:①密封面之間夾有雜物;②密封面損壞。這種故障要靠定期檢修來預(yù)防。
故障之二,靈敏度不高。原因有:①彈簧疲勞;②彈簧使用不當(dāng)。彈簧疲勞,無疑應(yīng)該更換。彈簧使用不當(dāng),是使用者不注意一種公稱壓力的彈簧式安全閥,有幾個壓力段,每一個壓力段有一種對應(yīng)的彈簧。如公稱壓力為16公斤/厘米2的安全閥,使用壓力是2.5~4公斤/厘米2的壓力段,安裝了10~16公斤/厘米2的彈簧,雖也能湊合開啟,但忽高忽低,很不靈敏。
2、止回閥長見故障有:
①閥瓣打碎;
②介質(zhì)倒流。
引起閥辦打碎的原因是:止回閥前后介質(zhì)壓力處于接近平衡而又互相“拉鋸”的狀態(tài),閥辦經(jīng)常與閥座拍打,某些脆性材料(如鑄鐵,黃銅等)做成的閥辦就被打碎。預(yù)防的辦法是采用閥辦為韌性材料的止回閥。
介質(zhì)倒流的原因有:①密封面破壞;②夾入雜質(zhì)。
修復(fù)密封面和清除雜質(zhì),就能防止倒流。以上關(guān)于常見故障及預(yù)防方法的敘述,只能起啟發(fā)作用,實際使用中,還會遇到其它故障,要做到主動靈活地預(yù)防閥門故障的發(fā)生,最根本的的一條是熟悉它的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和動作原理。第四節(jié)、閥門的使用壽命由于閥門應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,使用介質(zhì)繁多,腐蝕情況各不相同,因此從國家標(biāo)準到行業(yè)標(biāo)準均未對閥門的使用壽命做出規(guī)定,在1980年機械工業(yè)部為了提高機械工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量并配合全國優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品評比,制定了“閥門行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量分等規(guī)定”其中對閘閥、截止伐的一等品、優(yōu)等品規(guī)定了壽命實驗要求;如Dn≤200~400高中壓閥門一等品耐擦傷次數(shù)2000次,優(yōu)等品為4000次。由于核電站的特殊性,各國對核電閥門的使用壽命都做了規(guī)定;如美國、法國都規(guī)定40年,日本規(guī)定30年~40年。
第六章
閥門技術(shù)的發(fā)展閥門技術(shù)的發(fā)展,依賴于材料科學(xué),結(jié)構(gòu)學(xué)的發(fā)展。近年,我國合成材料,新合金鋼及新技術(shù)的發(fā)展,新興金屬材料的利用,取得了很大進展,這些都為閥門技術(shù)的發(fā)展增添了新的內(nèi)容。如鈦金屬的發(fā)展,由于鈦對氧有極高親和力,能生成一層牢固的氧化物保護膜,以致在許多強腐蝕介質(zhì)中呈鈍態(tài),顯示優(yōu)異的耐腐蝕性能,可在酸、堿和有機物中廣泛使用,在某些混合有機酸中不銹鋼伐只使用一二星期,而鈦閥可以長期使用。另外,金屬材料鋯,也是另一種耐腐蝕性能良好的金屬。合成材料更是層出不窮,如聚丙烯、聚碳酯、尼龍等材料制造閥門,已在化工領(lǐng)域使用。新型陶瓷閥門也正在逐步推廣使用。新的結(jié)構(gòu),也在不斷推出,如硬密封蝶閥的推出,在國內(nèi)是近十多年的事情。高溫高壓電站閥門的開發(fā)、應(yīng)用等。新密封材料;柔性石墨的應(yīng)用。它是在石墨的晶格中浸入某種液體,隨后強制汽化,改變晶格排列方向,從而改變石墨脆性而成為柔軟的物質(zhì),他可以做墊片和盤根,由于石墨純度高,幾乎能耐所有化學(xué)品種,如果在其中夾鎳絲增加強度可用于高溫高壓電控閥門作填料、墊片。世界各國為了降低成本,提高競爭能力,成套設(shè)備向大型化發(fā)展;目前最大火力發(fā)電機組是130萬千瓦(美國、瑞士造)一臺60萬千瓦發(fā)電機組與三臺20萬千瓦發(fā)電機組相比,設(shè)備單位功率造價下降10~20%,電站建設(shè)費用,單位功率,制造工時,鋼材消耗量減少20%一座600萬噸/年煉油廠與兩座300萬噸/年煉油廠相比,投資只相當(dāng)于后者的69%,鋼材消耗量為53%,占地面積為54%,生產(chǎn)費用是75%,而勞動生產(chǎn)率卻提高了170%國外目前最大煉油廠為3640萬噸/年,而2000萬噸/年以上已有20多家。隨著煉油業(yè)發(fā)展輸油管線也得到快速發(fā)展。目前已建成最長輸油管線4830公里(伊朗)。最長輸氣管線7680公里(從阿拉斯加經(jīng)加拿大到美國)最大管徑1420mm和1620mm。最大管線壓力9~12MPa這些管線對閥門有著嚴格要求,均采用遙控操縱。火力發(fā)電也隨著機組增大,為了提高效率,其工作參數(shù)也隨之提高;規(guī)范溫度壓力亞臨界溫度566°C 16.9MPa起臨界溫度583°C 24.6MPa超臨界溫度650°C 35MPa以上綜述,由設(shè)備的大型化對閥門材料、結(jié)構(gòu)、可靠性提出了更為嚴格的要求。
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