數控（kòng）加工球閥密封原理分析抱死故（gù）障的判斷排除

通常（cháng），球閥（fá）由靜止部分(閥體)和關閉部分(球體)組成。關閉部分(球體)繞閥體中心線旋轉90度，以開啟（qǐ）和關閉閥門。球閥可分為（wéi）固定軸式和浮動（dòng）軸式（shì）。今（jīn）天主要討論固定軸式球閥的結構和密封原理（lǐ）。

一、球閥密封原理分（fèn）析球閥對氣（qì）體介質的密封是通過球體與閥座密封（fēng）圈緊密結合形成的軟密封來實現（xiàn）的。閥座的密封（fēng）原理隨閥座結構的不（bú）同而（ér）不同，分為雙活塞效應(DPE)和順（shùn）流自泄(SR)兩種。

下遊自排放（fàng）設計球閥主要用於液體管道，因此本文主要分（fèn）析在氣體管道中廣泛使用的雙活塞效應（yīng）(DPE)設計球（qiú）閥。>>>>

雙活塞效應(DPE)閥座結構及密封原理分析（xī）

在下麵的（de）雙（shuāng）活塞效應(DPE)密封結構示意圖中，各力描述如下:

FF ——閥座的彈簧力f△A——幹線/閥腔（qiāng）的壓力作用在（zài）閥（fá）座上。

fr-閥座上的合力A-合（hé）力作用麵積

球閥的兩個閥（fá）座均采用（yòng）雙活塞效應閥座結構設計，即（jí）雙活（huó）塞效應(DPE)結構設計，可以保證（zhèng）球（qiú）閥的兩個閥座同時達到良（liáng）好的密封。對於（yú）帶平衡孔的Grove B-5球閥，雙活塞效（xiào）應密封結構是必要（yào）的標準設計模式（shì）。鑒於（yú）雙活塞效應（yīng）結構良好的密封性能，近年（nián）來，許多閥（fá）門製造商開始廣（guǎng）泛采用類似雙密（mì）封的球閥設計結構。在實際生產中，由於DPE球閥維護不當或部分DPE球閥設計規格（gé）或密（mì）封圈材料選擇不當，這些DPE的優良密（mì）封設計成為球閥抱死（sǐ）的主要原因之（zhī）一。二、球閥鎖定故障的判斷和排除

判斷和（hé）排除（chú）球閥抱死故障流（liú）程圖

球閥鎖死故（gù）障的（de）主要（yào）原因及判斷方法

第一步:首先（xiān）打開傳動齒輪箱，判斷閥門是否因傳動齒輪（lún）箱嚴重腐蝕（shí）、軸承損壞或異物堵塞而無（wú）法正常工作。如果沒有，請繼續以（yǐ）下步（bù）驟。

步驟（zhòu）2:在球閥上進行排汙操作。如果（guǒ）閥腔內有氣壓，可以初（chū）步判斷鎖死原因是密封座堵塞。正常密封座應有0.003英寸的橫向（xiàng）移動空間。如（rú）果注入（rù）的密（mì）封脂變硬，汙垢和（hé）雜（zá）質卡在閥座的縫隙中，或者密封座（zuò）的彈簧工作不正常，密封座就（jiù）會被堵塞，球（qiú）閥就會被鎖死。

第三步（bù）:排空球閥。如果腔內沒有氣壓，則判斷閥腔（qiāng）與幹（gàn）線的壓差過大導致球（qiú）閥鎖死。當（dāng）閥腔與主管道壓差過大時，密（mì）封座壓住球麵，操作扭矩過大，球閥被鎖死，不能正常工作。

球閥鎖死故障的排除

根據球閥的密封原理、故障原因分析（xī）和球閥卡死的成功排除經驗，現將卡（kǎ）死的排（pái）除方法總結如下:

(1)傳動齒輪箱故（gù）障:作為預防性維護，每年必須定（dìng）期打（dǎ）開齒輪箱，檢查齒輪箱內的潤滑、防鏽和零件。齒（chǐ）輪箱內的汙水和異物應清理幹淨，並更換新鮮黃（huáng）油。如果軸承和（hé）其他部件（jiàn）損壞（huài），應及時更換齒輪箱，以（yǐ）確保傳動機構的良好工作狀態和閥門的平穩運行。

(2)密封座堵塞故（gù）障:首先注入清洗液（yè）進行浸泡(浸泡時間可根（gēn）據閥門注脂（zhī）情況確定)，然後通過排汙將汙垢和雜質排出，消除密封座堵塞；如果反複清洗排汙後閥門仍不（bú）能正常工作，則可判斷為密封（fēng）座彈簧等（děng）零件異常，必須拆卸閥門進行維修。

(3)閥腔與主管道壓差（chà）過大:一般先注入清洗液浸泡後（hòu）排放汙水，將密封麵（miàn）原有的密封脂清洗幹淨。如果閥門本身（shēn）有一定量的內漏，可以實現閥腔與主管線之間的壓力平衡；如果故障仍然存在，可考慮製作如圖3.1所示的排汙噴嘴注氣裝置，並（bìng）將其連接到球閥排汙噴嘴上，以平衡閥腔（qiāng）和幹線之間的壓差，從而消除抱死故障。這種平壓裝置結構簡單，製造容易，效果明顯。它成（chéng）功地解決了我公司許多（duō）其它閥門（mén）的鎖死故（gù）障，如大港站（zhàn）某廠的12 ″球閥。如圖3.1所（suǒ）示，機械接頭（tóu）的一端是快（kuài）速接頭，另一端是與排汙（wū）噴嘴接口規格相匹配的（de）螺紋。建議工程師根據常（cháng）用閥門的排汙口接（jiē）口規格，製作一套機械接頭隨時備用（yòng）。

圖3.1排汙口注氣裝置示意圖

野蠻操作的（de）危害性

對不能正常運行的閥門的野蠻操作會導致（zhì）:

(1)閥門傳動齒輪箱受力過大，導致箱體（tǐ）破裂或箱內（nèi）齒輪變形損壞；

(2)密封球麵嚴重劃傷（shāng），造成閥門嚴重內漏，甚（shèn）至報廢；

(3)助推杆斷裂或多人同時操作造成操作（zuò）者人身傷害。

為了避免設備損壞、人（rén）身傷害和經濟損失，當球（qiú）閥不能正（zhèng）常操作時，禁止使用升壓（yā）杆或多人操（cāo）作等野蠻（mán）方式操（cāo）作！仔細分析故障原（yuán）因後，妥善（shàn）處理並排除（chú）故障。

三。結束語

為了防止閥門鎖死失效，提高天然氣管道中球（qiú）閥使用的可靠性，延（yán）長閥門的使用壽（shòu）命，特提出以下建（jiàn）議和預（yù）防性維護措施:

1.改（gǎi）進排汙口的安裝方法:普通球閥的排（pái）汙口直（zhí）接安（ān）裝在閥體接口上。由於閥門可能存在內（nèi）漏，當排汙噴嘴出現故障或需要向閥腔內注氣進行平（píng）壓時，必須（xū）拆卸維修。泄漏到閥腔（qiāng）內的（de）高（gāo）壓介質可能會（huì）給維修人員帶來（lái）危險。因此，建議在（zài）幹線球閥排汙口的安裝中推廣兩（liǎng）組閥組的（de）設計。兩個控製閥應安（ān）裝在排汙噴嘴前與閥體連接，排汙噴嘴（zuǐ）應安裝在控製閥後，以提高相關維護和檢修（xiū）操作的方便性和安全性。此外，兩個閥組的排汙噴嘴的安裝方式也可（kě）以實現大口徑排放（fàng），從而降低排汙噴嘴逐漸開啟時的冰堵風險。如下圖4.1所示。

圖4.1幹線球（qiú）閥兩組閥組排汙口安裝示意圖

2.預（yù）防性維護:根據閥門的維護和運行狀況，及時注入適（shì）量的新鮮潤滑脂，防止潤滑脂或（huò）密封脂硬化堵塞；定期打開/關閉閥門幾次。對於因生產等原因無法開啟/關（guān）閉的閥門，至少要定期活動10至15度。重複活動幾次（cì），可以起到和開/關閥門幾乎（hū）一樣的（de）效（xiào）果，可以有效防止傳動機構生鏽和閥門鎖死失效。

3.定期打開傳動齒輪箱，檢查箱內傳動機（jī）構的潤滑、防鏽和零件，清理箱內汙水和異物，更換新鮮黃油。如果軸（zhóu）承等零件損（sǔn）壞，必須（xū）及時更換，以降低傳動機構的故障率。

3.做好放空記錄，以便分析輸（shū）氣管道中的天然氣質量，確定放空（kōng）周期。