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    高壓閥門試驗工裝的結構改進
    作者: 發布于:2021/4/24 16:53:03 點擊量:
    ? ? ? 高壓閥門出廠前必須進行強度試驗和密封性能試驗。試驗工裝的頻繁使用和試驗介質壓力高,導致工裝連接件容易出現變形和劃傷等損壞情況,造成試驗壓力不穩定,產品不能正常保壓,導致試驗失敗,試驗成本上升和人力及物力的浪費。根據試驗需要,設計了一種方便拆裝,密封性能穩定,維護成本低的工裝。
    ? ? 閥門上密封質量的高低是評判閥門質量的一個重要標準,閥門必須具備嚴密的密封性能,以防止閥門密封部位的內漏或外漏,重大安全事故的發生,這樣才能確保生產或生活安全地進行。主要分析如何積極改進和應用閥門密封結構。   閥門作為機器中的一個重要零件,本身的密封程度直接影響生產生活的安全進行,只有密封結構好的閥門才能節約能源,保護環境并提高工作效率,所以,閥門的密封結構一定要引起足夠重視,科學合理設計閥門密封結構,并在應用中及時改進,使閥門的密封程度更精密。   
    ? ? 1、影響閥門密封結構的因素   
    ? ? 一般來說,國家或者企業根據閥門的不同類型,以及他們的不同性質,來規定閥門結構的密封程度,閥門的密封程度與閥門的材料、工藝制造、設備工裝、形狀公差以及閥門各個零件的加工精度等諸多因素密切相關,這其中的哪一個環節出現問題都會直接或間接地影響閥門的密封程度,依據科學的設計標準,閥門上密封結構應該被設計成圓錐體或者球體,然而,與平面密封結構相對比,這樣的密封結構會帶來一些不利影響,例如:密封面會被擦傷,導致維修與加工工作困難重重、舉步維艱,加大了生產成本,在市場上產品的銷量也會受到很大的沖擊,又由于受技術水平的限制,閥門很難達到規定的要求標準,再經歷幾次密封性能試驗后,閥門就無所謂結構密封。
    ? ? 由于把閥門密封面設計成圓錐體或者球體會存在一些不利因素,所以對閥門采取平面密封設計,把閥桿和閥蓋的密封面由原來的圓錐形變為平面接觸樣式,因為這種平面接觸密封所受外界限制比較少,裝置以及設備的精準度或者各個零部件的形位公差不會對其造成太大的影響,這種平面密封內部結構簡單,加工容易,在閥蓋的密封部位堆焊后只需精車就可以達到設計要求。而且閥門密封測試實驗只需一次就可以達到標準的合格率,這種閥門的使用時間長短與閥門的開關次數成正比,就算萬一出現事故,維修起來也更容易。   
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    ?  2、閥門密封結構的改進方法   
    ? ? 如果在工業生產中,閥門的密封面有所損壞可以采取以下方法對其進行修復: 1)研磨法,這種方法適用于閥門密封面受損程度比較小的情況,采用研磨石或者砂紙再添加適量的研磨劑進行研磨; 2)深度修復,用車削加工的方法對受損的密封件進行加工,但是這種方法會很浪費時間和精力,經過深度修復加工后,其材料質量和硬度,結構組織等都會發生或多或少的變化,無法達到最佳的使用效果。
    ? ? 閥門的進出口端與試壓接頭的密封結構是常用的圓錐面與球面接觸(圖1) 。接頭前端圓弧面與閥體進出口端的圓錐面接觸,形成一條密封線,通過外套螺母和閥門進出口的螺紋連接提供預緊力,壓緊接頭,起到密封作用。在反復試驗過程中,接頭不斷的受壓變形,線密封變成面密封,密封預緊力越來越大,接頭密封部位嚴重變形,密封形式失效,必須更換。
      試驗過程中,口徑<10mm 的閥門使用接頭容易形成密封,拆裝使用次數較多,但是閥門口徑>15mm 時,密封效果較差??趶?2mm 的閥門,在試驗壓力達到35MPa 時,密封效果最差,新的接頭使用幾次,密封面處就出現泄露,必須更換接頭,重新試驗。如果隨意加大作用在外套螺母上的擰緊力,外套螺母和閥體的螺紋很容易出現變形,嚴重時還會出現螺紋卡住現象,使閥體報廢。閥體材料是不銹鋼2Cr13 或1Cr18Ni9Ti,材料和加工成本較高。
     
    ?  2.1具體的改進方法   
    ? ? 由于閥門的密封面是堅硬的材質結構,不容易修復,所以,可以把一個全螺紋狀的小螺栓焊在閥盤端面中心處,使用聚四氟乙烯板或者橡膠板等制成與閥盤密封面尺寸相符的密封墊,為了將密封墊定制在閥芯上面,可以調制墊片和螺母壓緊裝置,這樣密封墊就可以和對應的閥座一同使用。  
     
    ?  2.2閥門改善后的效果
    ? ? 對改善后的閥門要多次示范驗證其精密度,當產生一系列問題時可采取一定的辦法合理解決  
    ?  1)如果閥門發生內漏,只需把密封墊子進行替換,這樣能有效節約成本。?
      2)軟密封墊與硬質閥座密封面形成一個密封接合面,由改進前的鋼性硬密封變為軟硬接合密封,同時增大了密封面積。   ? 3)當閥座的密封面上面受到小規模損傷時,可以調整閥門絲桿開啟度以調緊軟質密封墊作為補充。   
    ? ? 4)改善后的閥門一旦出現問題,很容易檢修,成本低廉。  
     
    ?  2.3加強防護措施   
    ? ? 首先,焊著在閥盤上面的螺栓不要過長,不然會堵塞閥體的內流道,導致密封面被“架空”無法起到密封的功效,裝配時要認真查閱并調試絲桿的展開度,確保密封面可以密切接觸。  
    ?  其次,科學合理地選擇尺寸與厚度相當的調整墊,襯墊的高度要略矮于閥盤密封面臺階的厚度。讓軟密封墊和閥盤密封面密切接觸,融合在一起,使他們被存放在同一個平面。
      再次,要把擰緊的螺母進行適當的放松,以防壓緊額螺母脫落。為了防止流體介質出現腐蝕或者遇高溫變形的情況發生,要科學合理地選擇合適介質要求的軟密封墊。  
    ?  再次,如果閥座的密封面出現嚴重損壞時,可以放棄對閥座的使用,因為經過改善后的閥芯仍然能與同樣規格的閥座配套使用。同時,在調整閥門時要做好標志記號,要輕開輕關,這樣才能延長密封墊的應用周期。在高溫、高壓等特殊環境下,要更換閥門去使用新閥門,不要為了一味地節約成本繼續使用改進后的閥門。??
    ?  最后,這種改進措施僅僅適用于流線式等構造比較簡略單一的截止閥,流體結構形式要求不同類型的閥門,不宜采取此種方法。  
    ? ? ? ? 2.4  為了提高接頭使用壽命,減少螺紋擰緊力,在接頭和閥體密封面之間夾入一個薄鋁碗( 或薄銅碗) 。鋁碗材料為純鋁L2,退火處理降低材料硬度。鋁碗一般在管路連接中比較常用,呈圓錐體,外徑同閥體圓錐尺寸一致,厚度1.5mm。試驗時,鋁碗初期密封性能較好,不會破壞密封面,但是多次使用后變形較大,密封性能越來越差,需頻繁更換。這種方法不適合口徑較大的閥門使用。
     
    ? ? 3、閥門密封結構應用時應注意的問題   
    ? ? 首先,不要讓閥門在開度很小的情況下工作,如果閥針啟動緩慢,在開度很小的情況下工作,這時的節流間隔小,要適當擴大鎖緊機構的螺距,增大閥針開啟速度和升程,工作開度就會增大,可有效延長閥門的使用周期。   
    ? ? ? ? 其次,介質溫度對閥門的使用周期會產生很大影響,過高的介質溫度會縮短閥門的使用周期,所以,要盡量不使閥門在高溫介質下工作,所以,在卸壓閥處添加冷卻裝置,能夠有效延長閥門的使用周期。裝配或者替換針閥時一定要適當清洗針閥,以免有雜質摻入,會加快針閥的損壞。   
    ? ? 再次,要定期對高壓介質進行過濾與清潔,加液體要使用過濾器進行過濾,如果過濾器使用的次數過多,就應該適當減短使用周期,還要時常對油箱進行清理,定時更換新介質,依據裝備的實際情況要適當減短清洗和換油周期。?
     
    ?  4、總結   
    ? ? ? ?本文針對閥門的密封結構展開討論,首先分析了影響閥門密封程度的因素,以及如何排除不利因素,運用有利條件確保閥門的密封,然后,又具體分析了閥門結構的改進方法,以及閥門結構的防護措施,又逐步闡述了閥門密封結構應用時應該注意的問題,閥門的結構密封程度是影響閥門質量的重要因素,也在一定程度上覺得了閥門的使用周期。
     
    ? ? ? ?所以,一定要做好閥門的結構密封工作,確保閥門安全工作,為人們的日常生產生活提供便利服務,節省能源,降低生產成本,提高經濟收益。
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