氣分裝置閘閥內漏原因分析及對策

摘要：經過對氣分裝置現場單閘板閘閥內漏情況的調查，初步對其內漏的客觀情況進行了分析。建議提高閥體鑄件的制造精度同時要在以后的裝置設計過程中對該種類閥門應根據具體情況要有選擇的使用。

關鍵詞：單閘板閥；內漏；分析；對策

前言：

目前，我公司氣分裝置（不包括丙烯精制）所使用的閥門全部為楔式單閘板閘閥，該種閥門在使用一段時間后會出現內漏問題。閥門的內漏給正常生產帶來不便，給安全生產帶來隱患。尤其是冷卻器和機泵的出入口閥門，一旦發生內漏將給設備的正常維修帶來極大的困難。

1.氣分裝置閥門內漏的原因分析

單閘板閘閥都是通過閥板與密封面之間的配合而實現截流的，這樣閥板與密封面之間的配合就顯得格外重要。閥板與密封面間良好的配合可以有效地對管道內介質實現截止的目的，反之就會形成內漏。

閥門內漏現象的形成有各種原因，除了一些如運輸過程的損壞及保養的因素之外，單閘板閘閥的內漏問題還有如下的客觀因素。

1.1閥門的鑄造質量問題

單閘板閘閥的內漏多集中在閥體為鑄件的閥門上。沒有內漏的閥門，閥板與密封面之間的配合應該是完好的（圖1為單閘板閥結構圖）。但閥體為鑄件的閥門的情況就有所不同：鑄造生產的工序多，在某些工藝過程中不易精確控制，致使鑄件的質量和精度都不夠穩定且機加工的性能較差。由于鑄件精度的問題，使得閥板和密封面間的間隙配合出現間題就會導致閥門內漏。

1.2閥板實際軸線與密封面水平軸線不垂直

閥板軸線與密封面水平軸線在理論上應該是互相垂直的（如圖2）。但由于鑄件的制造誤差使得有時閥板實際軸線與理論軸線形成了一個夾角（如圖3），這個夾角的角度盡管很小，但也會造成閥板實際軸線與密封面水平軸線不垂直，使得閥板落入閥座時不能與密封面之間形成良好的配合，從而形成內漏隱患。這個問題在閥門制造之初可由制造廠通過研磨的方法來解決，但因為閥板為鍛件，其制造精度和機加工性能均高于鑄件，而整個閥體為鑄件，這兩者由于制造誤差而形成的公差配合很難根本解決，當閥門在正常工況下運行一段時間后，閥板與密封面間的配合問題逐漸突出，形成了內漏。

1.3閥板與閥座兩側之間的夾角不相同

圖4為正常情況下閥座的圖形，兩閥座與閥體中心線間的夾角應該是相同的，這個夾角也應與楔形閘板的夾角相同。同樣是由于鑄件的誤差使得兩閥座與閥體中心線的夾角不相同，這樣當閥板落人閥座時，閥板與密封面之間不能形成良好的配合，使閥板擠向一側閥座，造成密封面損傷，嚴重時造成閥板落不到位，導致內漏。氣分裝置泵P-405/1入口閥就發生過內漏，更換閥門后將閥門解體發現閥體鑄造較粗糙，鑄件表面凹凸不平，閥板與閥座之間有明顯的擠壓摩擦痕跡，閥板向一側閥座傾斜。

1.4密封面磨損

單閘板閘閥是由閥桿帶動閥板在閥道內上下運動從而實現截流的目的，閥板的上下運動會與密封面間產生摩擦。密封面密封形式有軟密封和硬密封兩種，無論是那種形式，都會因兩表面間相對的上下運動所造成的摩擦而遭到破壞。因為密封面的損壞造成了閥板與密封面之間的間隙加大，管道內介質會順著這些間隙從閥門的一端流至另一端，從而形成內漏。單閘板閘閥由于其結構的問題，使得閥板在運動時不可避免地會與密封面間產生摩擦，正是由于這種摩擦的存在，當閥門頻繁開啟若干次之后就會對密封面造成損傷。盡管閘閥適用于經常保持全開或全關的場合，不宜作限流和調節用，但由于生產實際中各種問題的存在，會造成閘閥的頻繁開啟，此外當閘閥作限流使用時，管路內高速流體也會對密封面造成沖刷磨損，這樣內漏的問題也就不可避免的發生了。此外管路中的介質如果有腐蝕性或介質中的雜質有腐蝕性就會對密封面造成腐蝕，形成閥門內漏。

1.5管路中有雜質

一般的介質中或多或少、或大或小都會有各種雜質，當閥道中有較大固體雜物時，由于雜物的阻隔，閥板不能完全落下，不能與密封面形成良好的密封，閥板與密封面間存在間隙，這種情況實際上是閥板不能落到位，必然會內漏。實際操作中遇到此種情況如果操作人員對情況判斷不準確都會繼續用力關閥，使雜物擠壓到閥道內，這樣的結果是即使將閥門打開，流體也無法將雜物帶出閥道了，只有將閥門法蘭打開取出雜物才能關嚴閥門了，質地較硬的雜物還會對閥板和密封面造成硬損傷，導致閥門永久內漏。管路中的雜質通常有管道焊接時掉落的焊渣、管路中的銹皮、管路介質中所攜帶的雜質、北方冬季管路中可能出現的碎冰塊。

2.避免單閘板閘閥發生內漏的措施

分析表明：單閘板閘閥內漏是多方面原因造成的。所以，解決單閘板閘閥的內漏問題還要由多方面入手。

2.1提高鑄件的精度

閥體鑄件的質量直接影響了閥板與密封面之間的配合。而這種配合又對閥門內漏問題起著重要的作用。所以，提高鑄件的精度特別是提高閥道、閥座之間與閥體的各種角度的精度，可以密切閥板與閥座之間的配合，可以減少閥門內漏情況的發生。

2.2有選擇地使用單閘板閘閥

單閘板閘閥由于其自身結構的問題，在閥門開啟及關閉時易對密封面造成損壞，引起閥門的內漏。所以在設計過程中要有選擇地使用單閘板閘閥，在關鍵部位、需要經常開關及介質渾濁或有固體雜質的管道上，應該盡量少選用或者不選用單閘板閘閥。在這些管道上可選用雙閘板閘閥、球閥等等，因為這幾種閥門閥板的運動不會與閥座形成直接的接觸，不會對密封面造成損壞，可延長密封面的壽命，防止內漏情況的發生。

2.3避免介質中攜帶雜質

新建裝置及管線投用前一定要進行徹底的吹掃，一方面對管線進行相關測試，另一方面可以將管線中的雜質帶出。介質要盡量保持干凈，無法保證清潔的可在管線上加裝過濾器。北方煉化企業還應對介質含水管線進行必要的保溫工作，防止管線內游離水結冰。

3.結論

單閘板閘閥的內漏問題除人為因素外，主要是由于閥體鑄件精度、自身結構、使用保養等原因所造成的。提高閥體鑄件的精度，并且在設計過程中有選擇地使用單閘板閘閥，提高使用保養水平可以有效防止閥門內漏給正常生產造成的不良影響。

參考文獻：

[1]張釗.單閘板閘閥內漏原因分析 《石油化工腐蝕與防護》

作者簡介：

孫卓，（1980-），男，遼寧省阜新市人，工程師。