固體顆粒介質(zhì)用金屬硬密封球閥故障原因分析

根據(jù)客戶使用情況調(diào)查，應(yīng)用于固體顆粒工段的金屬硬密封球閥，故障頻率較高，容易出現(xiàn)內(nèi)漏、卡澀等故障，一般金屬硬密封球閥在線運(yùn)行時(shí)間最多為半年左右，甚至兩三個(gè)月就出現(xiàn)故障，這也成為制約整個(gè)裝置長(zhǎng)期運(yùn)行的瓶頸。

一、金屬硬密封球閥內(nèi)漏原因分析

金屬硬密封球閥內(nèi)漏與工藝介質(zhì)的性質(zhì)、運(yùn)行條件、密封副涂層材料的選擇等因素相關(guān)。球閥內(nèi)漏直接主要原因：一是密封面涂層沖刷(見(jiàn)圖1)，二是介質(zhì)對(duì)密封面的剝落與腐蝕(見(jiàn)圖2)。

圖1 密封面涂層沖刷

圖2 介質(zhì)對(duì)密封面的剝落與腐蝕

研究表明，金屬硬密封球閥，密封副之間存在著黏結(jié)的現(xiàn)象，如果密封副選取不合適，密封面之間就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的黏結(jié)，在開(kāi)關(guān)過(guò)程中密封面之間就嚴(yán)重拉傷。

金屬硬密封在開(kāi)啟瞬間，由于上下相對(duì)游壓差較大，流通間隙較小，流速較快，此時(shí)固體顆粒介質(zhì)會(huì)對(duì)球閥密封副產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖刷，隨著球閥開(kāi)關(guān)頻率不斷增加，沖刷增加而逐漸失效，最終導(dǎo)致球閥嚴(yán)重內(nèi)漏。

二、金屬硬密封球閥卡澀及開(kāi)關(guān)不到位原因分析

固體顆粒用金屬硬密封球閥卡澀及開(kāi)關(guān)不到位的直接原因如下：

(1)密封面拉傷。

(2)固體顆粒介質(zhì)在閥腔內(nèi)堆積。

(3)軸承、軸套等不做硬化處理或設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理。

有些工段開(kāi)啟壓差很大，溫度較高，導(dǎo)致密封面摩擦力較大，開(kāi)關(guān)所需克服的摩擦力所做的功大部分轉(zhuǎn)化為熱能，升高了密封面的溫度，更加惡化了附著磨損和氧化磨損的趨勢(shì)，隨著開(kāi)關(guān)次數(shù)的增加，密封面很容易拉傷，造成開(kāi)關(guān)卡澀。

采用雙重軸承設(shè)計(jì)和軸套硬化處理，既增加閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)，又通過(guò)增加不同硬度的硬化材料來(lái)提高雙重軸承和軸套硬化的耐磨性和強(qiáng)度，保證了閥門長(zhǎng)期高頻率地開(kāi)關(guān)而不會(huì)導(dǎo)致閥桿與軸承、軸套拉傷。