硬密封球閥在使用條件上比軟密封球閥苛刻得多。在硬密封球閥的使用管理過程中,常常因為工況或者通過人為的原因分析導致閥門出現問題故障而被迫進行系統維修。
對于閥門行業的工作人員和產品用戶來說,了解閥門故障的原因并找到預防方法是必要和有效的。
我公司信息技術發展研究工作人員特根據市場用戶可以使用球閥過程中普遍出現的硬密封球閥問題進行數據分析。并提出了硬密封球閥產品設計及配套設備應注意的問題,并提出了改進方向。
從產品的使用不同角度來分類,硬密封球閥故障大致我們可以發展分為以下兩類:非技術類故障分析以及信息技術類故障。以下主要介紹硬密封球閥非技術故障的分析及解決方法;
1 非技術類故障
非技術類故障如字面意思,該產品非技術問題而導致故障,即并非閥門內部控制結構不斷出現一些問題進行或者公司內部零件運行情況發生故障。因此,閥門的故障一般是由外界條件引起的。
1.1 閥門選型的錯誤
很多企業客戶在采購閥門時由于對產品可以使用不同工況缺乏學習了解,或者學生處于社會成本的考慮,選擇的閥門不能得到滿足工況下工作環境溫度、工作生活壓力、介質腐蝕性、沖蝕性的要求,導致閥門一旦投入使用時就立即出現故障。
因此,在選型設計過程中,客戶方或者設計院一定要把企業產品的使用網絡可靠性放在一位,對于我們選擇廉價的閥門而產生不同故障原因造成嚴重損害,反而得不償失。這一問題點在不同工況嚴苛的硬密封球閥選型中,尤為具有重要。
不符合工作溫度的閥門部件的選擇
硬密封球閥中,有一些內件的選材是與其進行使用不同工況環境溫度或介質工作溫度關系密切結合相關的,比如填料、密封墊圈、閥桿護套等等.選擇硬密封球閥一般有兩個原因。一種是工作溫度高,軟密封閥座承受不了。二是介質磨損能力和沖蝕能力強,軟密封閥座不夠硬。可見硬密封球閥不等于高溫球閥,在某些工況中,它的使用環境溫度影響并不具有一定程度很高。
當介質溫度高于200時,填充物需要選用石墨(石墨耐溫性強,高溫下性能基本不變),密封墊片一般包裹在石墨環的外圍(用石墨密封,用線材成型)。
當介質進行溫度明顯低于200℃時,填料、密封連接墊圈(包括體蓋密封安裝墊圈、下閥桿密封墊圈、中法蘭通過密封墊圈等),閥桿護套等都可以自己選擇用合成一個塑料。這種資源配置與軟密封球閥中相關企業配件的配置一個類似。
所以,在硬密封球閥的選型設計過程中,工況溫度或介質溫度是一定要我們作為一個必要影響因素問題之一來決定選型方向的。內件選擇錯誤,或造成成本浪費,重或導致閥門故障,不能使用。
1.1.2球座密封面進行噴涂硬質金屬合金面選材分析錯誤
硬密封球閥性能的關鍵在于鋼球和閥座的表面硬化處理。為了保證金屬對金屬的密封,硬密封球座之間進行密封比壓力遠大于普通球閥,這使金屬結構材料間容易發展出現咬合或者拉傷,這兩種情況我們都會產生直接原因導致球閥無法通過正常工作使用。目前廣泛使用和有效的球座表面強化方法是噴涂硬質合金技術(主要是鎳基合金和鉻基合金)。
硬質合金層的選擇一個大致有兩個發展方向:一是追求其硬度,高硬度合金層耐磨損,耐沖蝕性能具有較強,常用于管理存在一些細小,堅硬的固體物質顆粒作為介質不同工況(如煤化工、多晶硅技術行業);二是追求其耐腐蝕性能,有些強腐蝕性介質下,耐腐蝕合金層可以通過有效信息保護球座內部控制基材,從而達到延長使用壽命,常用于強腐蝕性介質工況(如石化、造紙企業行業)。在硬密封球閥的選材中,球座密封面噴涂硬質合金層的材料最為重要,不得選用與工況和介質條件不匹配的硬質合金。
1.2 附屬件的選型故障
閥門的附屬件包括數據驅動控制裝置、驅動系統裝置配套裝置設計以及網絡連接驅動裝置的支架、聯接軸等配件。硬密封球閥驅動裝置按其動力源可分為:杠桿手柄、鋼管手柄、渦輪執行器、手輪離合器減速器(用于手動操作或自動操作切換)、自動執行器(包括氣動執行器、電動執行器、電液執行器等)。
對于企業杠桿手柄、鋼管手柄,齒輪機構等依靠手動操作的驅動裝置,根據不同產品的工作扭力值計算力矩,然后可以選擇一個合適的長度或則規格即可,當然這些材料的抗扭抗拉強度發展也是我們需要充分考慮的。
對于一個自動執行器的選型相對比較復雜一些。拿氣動執行器舉例,氣動執行器分為單作用型和雙作用型。雙作用型氣動執行器進行開關工作都有一個彈簧力作用,扭力一致.單作用氣動致動器在開啟和關閉時都必須克服彈簧力。這樣,其輸出扭矩是一個扭矩值的范圍,這增加了選型的難度。一般而言,在安裝氣動致動器時,必須將閥門的操作扭矩乘以一個安全系數,以防止執行機構由于量程變化而產生的操作扭矩不足。
一般在出廠的時候,未到學生實際運行工況,其實際管理工作扭力值是無法進行準確分析測量的,常用的標準是可以根據空載扭力值乘以一個重要介質系數來估算其工作扭力值。對于硬密封球閥,應根據不同的工況選擇該介質系數。如果是顆粒、粉塵、泥漿介質,這個系數要盡可能大,一般在1.5 ~ 2的范圍內選取。
除了執行器本身的選型設計需要我們注意自己以外,其附屬配件企業也要能夠根據學生實際發展情況進行選型,如相關電磁閥、減壓閥、閥位開關技術等等,如一個進氣量很大的氣動執行器,卻配備也是一個氣流量變化很小的電磁閥,這樣氣動執行器進氣會很慢,閥門關閉變慢,密封面受沖蝕的時間就越長,不利于閥門可以使用網絡壽命。此外,自動裝置閥門的顯著優勢在于啟閉時間快,許多用戶要求在N秒內完成啟閉動作,這對相關配件的合理配置提出了更高的要求。
1.3 其他非技術型故障
除了通過以上常見的選型錯誤問題導致的非技術型故障,在硬密封球閥的實際需要使用管理過程中,由于系統安裝的方向、步驟等沒有可以按照法律規范,也可能發展產生影響使用網絡故障,因此在閥門的使用這個過程中,應遵照說明書,把該連接的位置連接好,確保萬無一失。