煤氣調節蝶閥卡澀應對策略

牛 棟

（酒泉鋼鐵（集團）有限責任公司能源中心動力分廠，甘肅嘉峪關 735100）

1 現狀

調節蝶閥廣泛應用于煤氣管網，實現管網的壓力調節及用戶用量及熱值的調節，是系統運行中必不可少的設備，無其他較好的替代品。因其運行過程中煤氣水分及雜質給閥體帶來的影響，調節蝶閥經常出現卡澀現象。調節蝶閥卡澀會導致系統壓力無法平衡，用戶端卡澀會導致用戶用量低或熱值不能滿足生產需要，甚至導致用戶熄火等介質中斷事故的發生。調節蝶閥的卡澀會造成執行結構的損壞，甚至會導致電機的燒損，增大了電機報廢率，增加了企業設備運行成本。從近兩年調節蝶閥的使用情況分析來看，累計共發生調節蝶閥問題11項，其中由于卡澀導致不能投入使用的占9項，卡澀問題占調節蝶閥故障的81.8%。

通過對蝶閥現場調查及存在的問題來看，調節蝶閥卡澀是制約生產轉供的瓶頸問題，蝶閥卡澀嚴重威脅煤氣系統管網壓力的調節及煤氣供應，還增加了日常蝶閥維修的頻次，增加閥門維護成本。

2 原因分析

針對以上問題，對在線的調節蝶閥卡澀及其帶來的影響進行分析，主要有以下問題：

（1）調節蝶閥為不間斷運行，長時間不動，易造成軸與軸套間隙破壞、軸套生銹粘連在軸上。

（2）調節蝶閥的內部結構差異，通過對現場的調節蝶閥結構分析，閥體主要有兩類，單軸套及雙軸套。如圖1，左圖為單軸套結構，右圖為雙軸套結構。

圖1 調節蝶閥兩類閥體結構

（3）閥門的生產廠家不同，閥體軸套材質的選用存在差別，較好的軸套采用銅質或銅質基材內涂自潤滑復合材料，這樣因軸套材質不同，發生軸與軸套銹蝕的可能性將大大降低。

（4）閥門日常未定期試轉，根據輸送介質含塵量及飽和水量的多少制定蝶閥定期試轉計劃，避免灰塵及水分引起的軸套間隙破壞。

（5）閥體軸頭壓蘭填料的老化失效，引起壓蘭對軸的摩擦力增大，導致過力矩閥體不動作。

（6）閥門兩側溫差、壓差大，引起閥板不均勻變形、受力不均無法轉動或轉動不靈活。

（7）安裝方向不正確，未將閥板轉軸與地面平行安裝，易造成軸頭積灰、水分聚集腐蝕轉軸。

3 解決對策

從上面卡澀轉動不靈活等原因來看，引起蝶閥卡澀的原因較多，這給閥體故障的判斷增加了難度。所以閥體的日常檢查維護顯得更為重要，為了確保閥體的正常運行，主要從以下幾個方面著手，解決閥體卡澀問題：

（1）閥體的選用在滿足使用要求的前提下優先選用軸套材質為銅質或自潤滑復合材料的調節蝶閥，鋼質軸套易生銹，銅質材質因與軸的材質是兩種不同材質或復合材料帶自潤滑性能，生銹粘連的可能性很小。

（2）從閥體結構來看，選用單軸套蝶閥轉動比選用雙軸套蝶閥更省力。調節蝶閥扭矩等于力矩乘扭力。在力矩一定的情況下，扭矩的大小與扭力的大小成正比。扭力的大小與摩擦力的大小成正比，摩擦力與摩擦系數成正比，從而驗證了軸套間隙破壞、軸套生銹粘連、或盤根老化均會引起摩擦系數變化，從而引起扭矩增大。另證實了軸套材質的不同，摩擦系數不同，接觸面積不同摩擦力也不同。

（3）從日常管理來看，閥體要定期試轉。軸頭壓蘭填料應定期更換，選用石墨盤根填料，避免牛油盤根或無油盤根老化發硬引起的摩擦力增大。

（4）閥體運行確保閥門兩側管道溫度、壓力均衡，避免溫差、壓差大而引起的不均變形及不平衡受力導致閥門卡澀。

（5）對于煤氣中的含塵及水分，盡可能控制在低限，利于閥體的運行，閥體安裝時應使閥體軸與地面平行，這樣避免了軸豎直安裝帶來的軸頭積水積灰而引起的軸與軸套間隙破壞。

（6）對于避免軸與軸套間隙破壞、軸套生銹粘連在軸上，軸與軸套間隙已存在輕微間隙破壞或已出現輕微卡澀的問題，可以采取在軸頭打孔安裝注油孔的方法給軸套與軸潤滑，解決卡澀，打孔的深度為剛好打通軸套未傷及閥板軸為佳。開孔后安裝注油嘴，采用高壓油槍將稀油注入，達到潤滑的目的。圖2為實際卡澀中加裝注油嘴圖例。

圖2 實際卡澀中加裝注油嘴圖例

4 效果評價

通過對蝶閥卡澀原因的全面分析，引起蝶閥卡澀的主要原因是軸套的數量、軸套的材質及軸套與軸間隙的破壞。對于已經上線的閥體，在線是無法改變軸套數量及軸套材質的，只能通過解決軸與軸套間隙破壞問題解決卡澀問題。可行的辦法就是加裝注油孔，該方法不需要蝶閥停運離線，需要提前加工注油嘴，準備高壓注油槍即可，實施操作簡單，實施后無新的問題及風險的引入，可在線進行，不需要停氣處理煤氣。通過軸頭加裝注油孔，可以確保軸與軸套間隙不被破壞、軸套不發生生銹粘連，避免因摩擦力增大而導致的扭矩增大而帶來的閥體卡澀。

5 結束語

以上對調節蝶閥卡澀原因進行了全面剖析，徹底查明了電動調節蝶閥卡澀的原因，對每個原因提出了相應的應對措施，可以有效解決蝶閥卡澀問題，確保了設備的長周期運行，降低了介質供應中斷事故的發生，減少了檢修勞動強度，有側重地總結分析出了卡澀的要因，針對要因提出了軸頭加裝注油孔的解決方案。以上所述不僅適用煤氣管網調節蝶閥，該方法也可延伸至相關閥體轉動部位故障的判斷、處理，解決類似問題。

[1]張漢林，張清雙，胡遠銀.閥門手冊——使用與維修[M].北京：化學工業出版社，2013.

[2]彭世尼.燃氣安全技術[M].重慶：重慶大學出版社，2005.