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大口徑截止閥開(kāi)關(guān)困難原因分析與解決方法

發(fā)表時(shí)間：2022-04-18 17:59
在日常使用大口徑截止閥的用戶中，大家常常反映一個(gè)問(wèn)題，即大口徑截止閥用于壓差比較大的介質(zhì)上，如蒸汽、高壓水等帶壓工作時(shí)，往往很難關(guān)閉，無(wú)論怎樣用力關(guān)閉，總是發(fā)現(xiàn)會(huì)有泄漏現(xiàn)象，很難關(guān)緊，造成這一個(gè)問(wèn)題的原因是由閥門(mén)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與人的極限水平輸出力矩不足而造成的。

大口徑截止閥開(kāi)關(guān)困難原因分析

一般成人的水平極限輸出力為60-90kg，視不同體質(zhì)而言。
一般截止閥的流向設(shè)計(jì)為低進(jìn)高出，當(dāng)人對(duì)閥門(mén)進(jìn)行關(guān)閉時(shí)，人體水平推動(dòng)手輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使閥瓣向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)關(guān)閉，這時(shí)需要克服三個(gè)方面的力的組合，即：
1) 軸向頂推力Fa；
2) 填料與閥桿摩擦力Fb；
3) 閥桿與閥瓣芯部接觸摩擦力Fc
力矩總合為∑M=（Fa+Fb+Fc）R
可以看出口徑越大，軸向頂推力也越大，當(dāng)接近關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，軸向頂推力幾乎接近管網(wǎng)實(shí)際壓力（因關(guān)閉時(shí)P1-P2≈P1，P2=0）
如一個(gè)DN200口徑的截止閥用于10bar的蒸汽管上，其僅第一項(xiàng)關(guān)閉軸向頂推力Fa=10×πr2=3140kg，而關(guān)閉所需的水平圓周力已接近正常人體所能輸出水平圓周力的極限，所以由一個(gè)人在這種工況下完全關(guān)閉此閥是非常困難的。
當(dāng)然有的工廠建議將這類(lèi)閥門(mén)反向安裝，解決了難以關(guān)閉的問(wèn)題，但又出現(xiàn)了關(guān)閉后難以打開(kāi)的問(wèn)題。

易出現(xiàn)內(nèi)漏的原因分析

大口徑截止閥一般應(yīng)用在鍋爐出口、主分汽缸、蒸汽主管等位置，這些位置存在以下問(wèn)題：
1）鍋爐出口一般壓差比較大，因此蒸汽流速也更大，對(duì)密封面的沖蝕破壞作用也較大。另外鍋爐燃燒效率不可能為100%，這樣將造成鍋爐出口處的蒸汽含水量較大，容易對(duì)閥門(mén)密封面產(chǎn)生空化和汽蝕的破壞作用。
2）對(duì)鍋爐出口及分汽缸附近的截止閥，因?yàn)閯倧腻仩t出來(lái)的蒸汽，有間斷性過(guò)熱現(xiàn)象發(fā)生，在其飽和的過(guò)程中，若鍋爐水軟化處理不是太好的話，往往會(huì)析出部分酸堿物質(zhì)，對(duì)密封面會(huì)造成腐蝕和沖蝕；還有一些可結(jié)晶的物質(zhì)也可能附著在閥門(mén)密封面結(jié)晶，導(dǎo)致閥門(mén)無(wú)法嚴(yán)密密封。
3）分汽缸進(jìn)出口閥門(mén)，因閥后蒸汽用量因生產(chǎn)要求等原因而造成用汽量時(shí)大時(shí)小，在流速變化較大的情況下，很容易產(chǎn)生閃蒸、空化等現(xiàn)象，從而對(duì)閥門(mén)密封面造成沖蝕、汽蝕等破壞作用。
4）一般大管徑管線開(kāi)啟時(shí)，都需要對(duì)管線進(jìn)行預(yù)熱，而預(yù)熱過(guò)程一般要求很小流量蒸汽通過(guò)，使管線緩慢均勻加熱到一定程度后，才能完全開(kāi)啟截止閥，避免造成管線急速升溫而產(chǎn)生過(guò)度膨脹，損壞部分連接部位。但在這過(guò)程中，閥門(mén)開(kāi)度往往非常小，從而造成沖蝕率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常使用效果，嚴(yán)重降低閥門(mén)密封面的使用壽命。

大口徑截止閥開(kāi)關(guān)困難解決方法

1）首先建議選擇波紋管密封截止閥，避免了柱塞閥、填料閥摩擦阻力影響，開(kāi)關(guān)更輕松。
2）閥芯閥座一定要選擇耐沖蝕、磨損性能好的材質(zhì)，如司太立硬質(zhì)合金；
3）建議采用雙閥瓣結(jié)構(gòu)，不因小開(kāi)度而造成過(guò)度沖蝕，影響使用壽命及密封效果。