高压闸阀的检修与故障处理

高压闸阀的检修与故障处理

郜艳光

（秦皇岛发电有限责任公司河北省秦皇岛市066000）

摘要：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。随着火力发电机组向大型化高参数化的发展，高压闸阀成为火力发电机组不可缺少的重要辅助设备之一，其性能直接影响到机组的安全性与经济性。除非特殊情况，阀门使用过程中一般会随着设备的检修周期进行维修和故障处理。基于此，本文主要对高压闸阀的检修与故障处理进行分析探讨。

关键词：高压闸阀；检修；故障处理

1、前言

高压自密封双闸板锲式闸阀是火力发电厂两大重要系统（主给水和主蒸汽系统）中常用的一种重要阀门。但由于检修和维护不到位，常常在运行过程中会出现盘根、自密封圈、阀体及密封面泄漏，这样直接影响着机组及人身的安全运行，针对这一现象提出防范措施，以供相关人员参考和应用。

2、检修

常见的高压闸阀一般有楔式闸阀（图1）和平行式闸阀（图2），驱动方式一般为电动、气动、液动和手动。阀门检修一般是参照执行相关的制造、安装和使用标准。

2.1拆卸与组装

（1）楔式闸阀

在拆卸与组装楔式闸阀时一般不需要特殊工具，但是闸板与阀座密封面的研磨和检查工艺要求较高，即密封面研磨合格后还需将闸板密封面与阀座密封面进行接触检查，并根据检查结果对密封面进行调整研磨，直至密封面接触吻合合格。

（2）平行闸阀

在拆卸与组装大口径平行闸阀时，需使用专用工具将闸板夹住.阀门密封面只需经研磨检查合格后即可组装。对于带平衡孔的闸板应注意安装方向。

2.2主要部件

（1）阀杆

阀杆检修后表面粗糙度数值应Ｒa≤1.6μm，无裂纹或腐蚀等损伤，传动螺纹部位应完整、无毛刺、断牙及明显磨损，上密封面无泄漏痕迹，弯曲度≤（0.3～0.4/1000）L。如需更换阀杆，材质根据介质的性质与温度选择，调质处理后26～28HＲC。

（2）阀体

阀体检修后应无裂纹、气孔和明显变形等缺陷，阀腔内壁应光滑、无毛刺、划痕和泄漏等，密封面应无裂纹、划痕和泄漏，凹坑直径＜密封面宽度1/3，表面粗糙度Ｒa0.8μm。

（3）闸板

闸板检修后应无裂纹、划痕和泄漏等缺陷，凹坑直径＜密封面宽度1/3，表面粗糙度Ｒa0.8μm。

（4）胀圈

胀圈检修时一般必须更换。胀圈的几何形状一般为矩形和三角形。非金属胀圈一般为柔性石墨（或石棉镍丝），金属材质一般为低碳钢表面镀银或不锈钢（0Cr18Ni9Ti9）。

2.3配合间隙

（1）填料压盖与填料函

当填料函内径为D时，其与填料压盖的间隙为［（2～3）/1000］D为宜。

（2）填料压盖与阀杆

当阀杆直径为d1时，其与填料压盖的间隙为［（3～5）/1000］d1为宜。

（3）胀圈与阀腔及顶紧装置

对于金属胀圈，当阀腔内径为D时，其外径与阀腔内径间隙为［（0.8～1）/1000］D，表面粗糙度数值不大于Ｒa1.6μm，镀银厚度为0.05mm，其夹角（α1）＞顶紧装置夹角（α2）2.5°～3°。当顶紧装置（图6）外径为d时，其内径与顶紧装置间隙为［（1～2）/100］d。对于非金属胀圈，当阀腔内径为D时，其外径与阀腔间隙为［（0.30～0.50）/1000］D，表面应无裂纹，强度符合要求，其夹角（α1）＜顶紧装置夹角（α2）1.5°～2°（矩形胀圈无此要求）。当顶紧装置外径为d时，其内径与顶紧装置间隙为［（0.30～0.50）/1000］d。非金属胀圈组装时其上部一定要装金属压紧圈，相关间隙要小于非金属胀圈与相关部件间的间隙。

2.4调试

楔式闸阀启闭需用行程与力矩保护同时控制，其力矩一般控制在额定力矩的60%～70%。需注意的是阀门全关时的力矩应小于全开时的力矩，同时应根据介质的压力与工况调整。平行式闸阀启闭需用行程控制。在调试过程中应注意限位夹板与扼架上下限位块应留1.5～2mm的间隙。

2.5运行

机组运行始初，一定要根据规程，首先开启相关旁路阀门然后再开启主阀，这样可以减小因介质压力作用于主阀闸板单侧而产生的开启力矩以及密封面间的磨损、闸板梯形槽的受力，同时又使相关系统设备得到充分预热，以确保机组设备的安全投运。如阀门胀圈的材质为非金属时，还应注意及时巡检与热紧。

3、故障处理方法

3.1阀体壁维修

铸件缺陷维修由下列六个基本步骤：①研磨缺陷处直至露出无缺陷之金属；②预热要焊接的地方；③焊接；④打磨焊接处的表面使之与周围的轮廓相一致；⑤去应力。

3.2阀体导轨修复

阀体导轨槽在闸板95%行程内导引其运动，只允许阀门在5%行程范围内施加推力于封面。导轨槽的侧面光滑且没有凹凸和毛刺是非常重要的。可以用扁锉来去除毛刺和凸缘。

3.3阀座修复

当介质能通过密封面时该闸阀的阀座就需要维修了。其原因可能是阀门为完全关闭引起的冲刷或阀座上有异物。这种情况可以通过对阀座进行涂蓝试验或者仔细的视觉检查来发现。

3.4阀板修复

阀板密封面的修复需在一个大而平的铸铁研磨板上进行。研磨板应该足够大，在闸板密封面完全放置好之后还应该有足够的空间可以把闸板向任何方向推动闸板直径1/3的距离。然后用研磨砂进行研磨；阀瓣密密封面，如果其表面有严重的擦伤或腐蚀，深度超过0.25毫米时，先应在车床修平，然后研磨；其主要的缺陷研磨后，为了消除密封面对面上的粗纹路，而进一步提高密封面的平整度和降低其表面粗糙度，则需进行精研。若深度超过0.5则需要使用补焊的方法来修复；

3.5闸板导轨的修复

可以用一个方行铁块裹上一层纱布来磨擦其表面。

3.6阀芯垫片密封区域维修

为了获得可靠的压力密封，不论是否经过镶嵌（不锈钢），必须是光滑、圆形的，并且不带任何明显的坡度。因为垫片被用很大的力量压在阀芯内，所以正常解体阀门时会在往外拽进留下些垂直方向的划痕，这些划痕可以用砂布把它们从表面抹去。如果对所得的表面不方心可以使用一个便携式的油石生新磨光一下阀芯。这一工具可经被用来抹去深达0.25毫米的划痕。如果划痕超过0.25或者检查时发现其它类型的缺陷，将需要使用焊接的方法来修复。如果密封区域要用焊接法进行修复，注意以下几点：①把一片圆形金属板放进阀芯用胶带粘定在导轨上面的肩部。这可保护导轨表面及阀座免遭焊接飞溅及其他碎屑的损伤。②使用小型手持砂轮在缺陷处磨出干净正常的金属来。③缺陷清理后，用一个钝头的小凿子在缺陷的边缘向着阀芯方向把金属凿移位，缺陷周围的这些移位的金属将抵消由于焊接而引起的根切效应。④焊接使用小型的TIG焊炬，并使用与阀体或镶嵌材料相匹配的填充金属裸线。仅在焊接WC6、WC9和C5类型的低合金钢时需要预热。低合金钢的预热温度是最低300oF-最高400oF（150℃-205℃）。

3.7阀杆修复

阀杆的基本功能是驱动阀门使之打开或关闭。因为阀杆要穿过一个压力联界点，它必须为盘根提供一个密封面以阻止通往大气的泄漏，并在阀门全开时提供密封以方便带压情况下的盘根更换。阀杆是由高质量的马氏体不锈钢或者其他不锈钢合金制成的并经过表面渗氮处理达到耐耐磨防腐并承受高压。阀杆不推进行焊接。如阀杆弯曲或者在盘根密封处有很深的划痕的话，该阀杆应该换掉。

4、结语

设计、制造、选型、安装、调试和维护等方面相结合，才能保证阀门产品的安全使用，避免重大事故发生，保证产品及工艺流程的安全运行，从而延长设备寿命，延长检修周期，节省维修及生产成本，提高企业效率。

参考文献：

[1]阎士琦．常用电气设备故障诊断技术手册[M]．北京：中国电力出版社，2005．