平板闸阀阀杆密封结构与材料改进
闸阀的常见故障分析与改良措施
闸阀的常见故障分析与改良措施1、概述•闸阀以其耐压、耐温(高低温)、耐腐蚀(多种材料配置)、具备双向密封功能、耐磨损和使用寿命长等优点越来越广泛地应用于各类工业系统,实现介质的开启与关闭,为系统的稳定与控制发挥了重要的作用。
•2、分类•以国产常见标准的明杆闸阀的闸板形式分类(新构造未列入),其主要有Z40、Z41、Z42和Z44等构造(图1)。
用户选型时应以工况要求为原则,参考选择合适型号。
并在安装、调试和维护等方面规范操作,以防止或杜绝事故的发生。
•(a)Z40型楔式弹性板闸阀(b)Z41型平行式单闸板闸阀(c)Z41型楔式单闸板闸阀(d)Z42型楔式双闸板闸阀(e)Z44型平行式双闸板闸阀•3、常见事故•3.1、阀杆断裂或变形•(1)断裂•阀杆断裂一般发生在上下螺纹根部,此处截面积最小,易出现应力集中及超标现象。
尤其当工作条件较大地偏离设计参数时。
如某电厂曾多次发生DN175电动闸阀开启后阀杆梯型螺纹退刀槽处拉断的事故。
调查发现,阀门的阀盖预紧螺母松动,阀盖上移,阀杆螺母卡住,显然这是电装行程调试过位,保护力矩过大引起的事故。
•另一类阀杆断裂事故则发生于开启瞬间。
表现为闸板尚未脱离阀座,阀杆即在上或下螺纹根部断裂。
其原因通常认为是闸板卡住,这其实只是部分原因或次要原因。
一个重要原因是阀体中腔关闭后的异常升压,亦即阀门关闭后,封闭于上下游两侧密封面之间的中腔流体压力远高于上游压力的现象。
•产生这种现象有两种原因。
其一中腔流体被上游流体加热升温发生膨胀,导致压力剧烈升高。
其二闸板关闭瞬间流体封闭于中腔,无法外流,中腔空间被阀杆进一步挤压,由于液体的可压缩性十分有限,也会使压力剧增,这一现象尤其易发生在发电厂的Z962类主给水闸阀上。
同时,其异常升压一般会成几何级数增加,远远超过阀杆强度设计极限。
•(2)变形•阀杆弯曲一般出现在电动阀门电装调试不当时,如关闭力矩过大又未设行程保护或失调等,其对阀门的破坏非常大。
几款平板闸阀简介、结构特点
几款平板闸阀简介、结构特点产品结构特点自动补偿平衡式双平板闸阀是一种结构新颖的闸阀产品，它具有启闭力矩小、速度快、振动小、使用寿命长、操作安全可靠等特点，主要用于气、液体输送管道的切断或泄放。
系列平行式双闸阀结构特点为：●阀门采用两块互相平行的闸板及其楔紧装置组成的密封结构取代传统的楔式闸阀结构。
●阀门密封机构各零件互相分离，即使在温度变化时引起变形也仍能保证密封，且不会因高温膨胀而使闸板挤住打不开。
●阀门密封采用耐磨、耐腐蚀材料制成，延长了阀门的使用寿命。
●在高温、高压情况下，进口一侧闸板设计为可泄压方式、防止由于温度变化而引起的腔内压力异常升高的现象，保证使用安全。
●全封闭结构，防护性能好，可全天候使用。
产品介绍：平板闸阀适用于Class150～900/PN1.0～16.0MPa，工作温度-29～121℃的石油、天然气、水、油品等管路上，用于截断或接通管路中的介质。
应用范围：平板闸阀适用于天然气，石油，化工，环保，城市管道，燃气管线等输送管线，放空系统和汽储存装置上，用作启闭设备。
Z43型带导流孔单闸板式平板闸阀适用于天然气开采和净化的长输管线。
结构特点：1、阀座采用O形密封圈密封和施加预紧力的浮动阀座结构，使平板闸阀进出口双向密封；并且该结构的启闭力矩仅为普通阀门的1/2，能达到轻松开、关阀门2、在全开时，通道平滑为直线，流阻系数极小，无压力损失，可通毛球清扫管线3、采用带自密封能力的填料结构，无需经常调节，开、关极为轻便，且密封性可靠，填料函处设有辅助密封油脂注入结构，密封性能绝对可靠，真正达到零泄漏；解决了通用阀门填料处最容易外漏的弊病4、平板闸阀关闭时能自动卸掉内腔高压，保证使用安全5、全封闭结构，防护性能好，可适应全天候要求1.阀座的密封结构应为弹性有预紧力，上、下游密封座同时密封的结构。
阀座与密封物间始终为面对面密封。
2.阀座有自清洗功能，并且在阀门开启或关闭过程中不受气流的直接冲刷。
对超高压采气井口平板闸阀密封结构技术的探讨
对超高压采气井口平板闸阀密封结构技术的探讨摘要：对平板闸阀的密封结构分析可知，在任何的情况下它都具备严密性。
本文对平板闸阀密封结构技术进行探究，对平板闸阀底座与闸板、阀杆填料处、阀座与阀体间、阀体与阀盖连接处的密封等情况进行逐个分析。
明确提升结构密封可靠性的措施，应该把握尺寸链及位置公差、提升加工精度、进行科学设计。
关键词：平板闸阀；超高压；密封结构引言：超高压采气井口平板闸阀在较强的气压下依旧能够保持封闭的状态，并且具备操作简单，应用便捷的优势，在各项强压工程中得到广泛地应用。
但是如果井内的压力低于10Mpa时，它的密封性会直线下降。
在正式应用平板闸阀前应该进行反复的实验中，把它的气压控制在2Mpa左右，保障它的封闭性。
一、平板闸阀密封结构技术在一般情况下，高压平板闸阀主的闸板和阀座主要应用金属进行密封操作。
它密封的原理为：在高压的作用下，凭借介质的高压压力是闸板和阀座紧密贴合在一起，从而实现密封的目的。
在低压的情况时，需要优化内部的结构设计，通过人力控制的模式调整上面的密封压力，从而产生一定的预紧力，促使闸板和阀座逐渐贴近，直到完全贴合实现密封的效果。
根据实际运行情况对不同结构的平板闸阀进行探究，反复多次地进行密封试验，从而找到保障平板闸阀密封性的有效措施。
（一）平板闸阀底座与闸板的密封现阶段，单闸阀和双闸阀是应用最广泛的两种平板闸阀，它们在不同的工作环境中发挥着重要的作用。
如图所示为双闸阀：图1双闸阀并且平板闸阀的闸板和阀座多应用金属对金属进行压力浮动密封，根据结构之间存在的差异，可以分为进口和出口两种密封模式。
如图所示：图2进口端和出口端密封单闸板的外型与板砖相近，上面具有细小的空隙，整体光滑平整。
闸板的表面强度较高，能够在高压的环境中有效应用。
它的运行原理较为直观，当开启阀门后，闸板和阀座上的空隙能够进行对接，从而形成一个完整的通道，介质能够顺畅地通过阀门。
在运行中，一定要保障闸门和阀座的贴合度，这样才能保障介质中的物质不会对闸板造成损害。
高压平板闸阀阀座组件结构的改进设计研究
高压平板闸阀阀座组件结构的改进设计研究摘要：当前，我国高度重视基础设施建设，在建设过程中，高压平板闸阀主要应用于天然气管道、石油管道等管道的节点控制，本文分析了高压平板闸阀阀座组件结构损坏的表现和原因，并对高压平板闸阀阀座组件结构的改进提出了相关建议，希望能够进一步提升该设备对管道的控制水平和控制效果。
关键词：高压平板闸阀；阀座组件；排气孔；平衡口引言：高压平板闸阀是指处于高压条件下的一种关闭件为平衡闸板的滑动阀，在设计时应用了一种新型浮动式密封结构，能够满足多种压力条件，是作为控制介质的起闭及调节装置，高压平板闸阀在我国当前的管道设计中具有较高的应用优势，主要体现在防腐性、耐磨性和耐冲蚀性上，是天然气和石油运输中的新型控制设备。
1.高压平板闸阀阀座组件结构损坏分析1.1损坏表现当前，高压平板闸阀一般采用浮动阀座，具有双向起闭、密封可靠、起闭灵活的作用优势，高压平板闸阀在应用过程中通过导向条进行精密导向，严格控制了导向效果，生产时在高压平板闸阀的表面喷射了相关的焊硬质合金，因此该设备具有较高的耐冲蚀效果，能够适用于多种应用环境。
在高压平板闸阀阀座组件结构的损坏上，其主要表现为：当闸门组装后进行全压差开启试验时，一端投入压力，而另一端无法检测到压力，在闸门开启过程中，底部阀座明显凸起，闸门关闭时，凸起部分被剪切损坏。
1.2损坏原因高压平板闸阀一般由阀座支撑环、阀座和O型圈组成，可以适用于压力较大的环境，具有较好的密封控制效果，但是在实际的应用过程中，高压平板闸阀阀座组件的损坏，直接影响了高压平板闸阀的整体控制效果。
通过对损坏情况进行深入分析后发现，高压平板闸阀阀座组件损伤一般是由于阀门关闭，闸板自向而下开始规则运动，这种运动将阀座空气挤压到阀座支撑环底部，当压力从阀门单端进入后，全压差全面开启，下游阀座承受了全部的应力，此时，阀门继续开启，闸板与阀座逐渐脱离，但是阀门还未卸压，导致局部受力失衡，局部突出造成损坏。
压裂井口平板闸阀结构改进研究
技术改造—276—对标能力。
目前有些电厂采用该技术，合理梯级利用供热蒸汽，充分挖掘供热蒸汽节能潜力，提高供热蒸汽能量综合利用效率，最大限度降低机组供电煤耗率，改造效果显著。
2.6热泵技术采用热泵系统可在不改造汽轮机组的前提下提高机组供热能力，减少冷源损失，达到节能减排的效果。
火电厂在生产过程中会产生大量的废热，也即我们所说的冷源损失。
吸收式热泵以溴化锂溶液作为工质，对环境没有污染，不破坏大气臭氧层，而且具有高效节能的特点。
采用溴化锂吸收式热泵回收利用工艺产生的废热，可达到节能、减排、降耗的目的。
可用于集中供热的热泵分为循环水热泵和乏汽热泵，循环水热泵用于湿冷机组，从机组冷却循环水提取热量；乏汽热泵用于空冷机组，直接从机组排汽中提取热量。
结论随着对供热量需求的急速上升，集中供热优势凸现，对热电联产项目供热能力的要求有明显提升。
提高供热机组供热能力技改的方法很多，但每种技术针对问题不尽相同，在方案选择时应结合工程项目特点，结合电负荷、热负荷、改造成本、运行成本等因素，选取可靠的技改方案，充分利用周边的供热市场，通过持续的供热系统改造，提高供热机组供热能力，提高热电联产企业的经济性。
参考文献：[1]刘刚，火电机组灵活性改造技术路线研究。
电站系统工程。
2018，34（1） [2]刘启军，低压缸“零出力”技术在抽凝供热机组上的应用。
吉林电力2019，47（5）[3]朱卫军等，固体蓄热技术及应用。
中国资源综合利用，2018，36（9） [4]李国庆等，机组供热技术路线及其影响分析，山西电力，2020.05.船舶管系泄露中检测技术的应用及分析刘 康 成通杰(江南造船（集团）有限责任公司，上海 201913)引言 随着航运业快速发展，船厂油船驳修理数量和种类不断增多，船舶溢油事故也时有发生。
当溢油事故发生的时候，一般情况下会受风、流、涌以及浪等影响，向外漂移以及扩散，最终形成大面积相对分散的水上油膜和油带污染。
平板闸阀
七、使用建议
• 1、操作手动闸阀、平板阀时，应缓开缓关； • 2、同时操作多个阀门时，应注意操作程序， 并满足生产工艺要求； • 3、开启有旁通的较大口径阀门时，若两端 压差较大，应先打开旁通阀调压，再开主 阀，主阀打开后，应立即关闭旁通阀；
• 4、大口径阀门两端压差较大，又无旁通阀可以开 启调压的，则开启阀门时，操作应平稳缓慢，当出 现振动、啸叫时，应暂停操作，待振动消失，气流 平稳后，再继续开启阀门的操作，如又出现上述现 象，则重复上述操作过程直至全开，以避免冲击力 导致下游管道和设备损坏； • 5、闸板阀不能用于调压、节流，只能全开或全关； 操作完毕后应回1~2圈；不能正对阀杆操作；定期 进行注脂，确保注脂孔处于通畅状态；对于差压油 密封类闸板阀出现内漏情况时，要调整限位螺母， 将手轮向下压1~2圈确保起密封紧密；传动部位要 定期清洗、检查确保灵光。
三、平板闸阀的优缺点
• 优点：流体阻力小，密封面受介质的忡刷和侵蚀 小；开闭较省力；可以用在介质向两个方向流动 的管路上，也就是说介质的流向不受限制，不扰 流、不降低压力；全开时，密封面受工作介质的 冲蚀比截止阀小；制造工艺性好，适用范围广。 • 缺点：在启闭过程中，密封面之间易引起冲蚀和 擦伤；外形尺寸和开启高度都较大，开启需要一 定的空间，所需安装的空间亦较大；一般闸阀都 有两个密封副，给加工、研磨和维修都增加了一 些困难；启闭时长。截止阀小；制造工艺性好， 适用范围广。
• （3）注油器渗漏 • 原因：注油器本身制造缺陷；有杂质被密封脂 带入注油器损伤密封面。 • 解决措施：情况不严重时加注密封脂，情况严 重时停输分解更换注油器。 • （4）闸板关闭不到位 • 原因：阀腔集污严重；阀门内部有零件损坏。 • 解决措施：及时排污或停输分解检查。
试论阀门密封结构的改进及应用
试论阀门密封结构的改进及应用作者：陈庆田来源：《科技资讯》2018年第34期摘要：阀门作为石油化工行业流体输送系统中的主要控制部件，其密封性能的好坏会对整个系统的能源节约效果有着很大影响，做好阀门密封结构的改进就显得比较重要。
基于此，本文先就阀门密封结构的影响因素以及应用要点加以阐述，然后就阀门密封结构的改进措施和改进效果进行探究，希望能从理论层面的深化探究，为实际工作开展起到一定启示作用。
关键词：阀门结构改进应用中图分类号：TG26 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）12（a）-0-02阀门的使用过程中比较容易出现的问题是强度和密封失效，这就必然会造成能源资源的浪费，也会容易发生安全问题。
阀门的结构密封改进的工作是提高阀门应用质量的关键工作，从理论层面深化研究就能有助于实际阀门密封结构的改进操作。
1 阀门密封结构的影响因素以及应用要点1.1 阀门密封结构的影响因素分析阀门的密封程度是需要结合其类型和性质相结合确定的，阀门的密封程度也和阀门材料以及设备工装和工艺等因素有着直接的关系，任何环节出现了质量问题，就必然会影响阀门的应用质量[1]。
结合科学设计标准，密封结构要设计成圆锥体或者是球体，但是和平面密封结构比较来说，这一密封结构就会存在诸多的不利影响，密封面容易出现擦伤，以及造成维修加工存在诸多的难度，这样也比较容易增加生产成本等，市场销售也会产生很大影响。
阀门密封面设计为圆锥或者是圆球体，会有不利因素影响，采取平面密封设计，将阀杆以及阀盖密封面由原来圆锥形状便成为平面接触样式，这样的方式受限比较小，装置和设备精度能得到保障，加工也相对比较容易一些。
阀门使用时间长短和阀门开关次数呈现出正比，维修方面也比较容易[2]。
1.2 阀门密封结构的应用要点阀门密封结构的应用当中，要注重从几个方面加强重视，不能让阀门在开度比较小状况下工作，阀针的启动相对比较缓慢。
所以开度小的时候节流间隔就相对比较小，还要能够适当的扩大锁紧机构螺距，增大阀针的开启速度以及升程，工作的开度会进一步增大，能有效延长阀门使用周期。
超高压采气井口平板闸阀密封结构技术分析
超高压采气井口平板闸阀密封结构技术分析摘要：平板闸阀的种类不同，其零部件选材、位置公差、工艺尺寸链等均各不相同，所以其密封性能各不相同，而只有保障密封性能与相关的标准和规范相符，才能够提升其在应用过程中的有效性，由此可见，针对超高压采气井口平板闸阀密封结构技术进行分析具有重要意义。
关键词：超高压；采气井口；平板闸阀1板闸阀底座与闸板间的密封单闸板阀以及双闸板阀为平板闸阀之中，应用频率最高、应用范围最大的两种形式，可以根据实际情况对不同的闸板进行合理选择，并且，为了保障闸板能够与阀座进行密切的连接，在通常情况下，需要采用金属压力自紧式的浮动密封形式。
并且，根据结构上的差异，还可以将密封形式划分成为“进口密封”以及“出口密封”两个类型。
1.1单闸板阀单闸板的外形平滑整齐，存在空隙，闸板密封表面已经经过打磨抛光和硬化处理，所以具有十分适宜的硬度，也就特别适合在高压环境中进行应用，且其中的工作原理较为简单，只要将阀门打开，将其上的孔隙与阀座孔隙进行准确对接，之后再将各自的管道进行结合，构成相连的通道即可。
在此过程中，其中的介质不会因为阀门受到的阻力过强而出现损耗情况。
并且，不管是将其应用于出口处进行密封，还是应用于进口处，均需要保障阀座能够与处于浮动状态的闸板进行密切的连接，以避免介质中的物质导致闸板发生损坏。
而如果需要在低压环境中应用闸板，则需要借助厘米弹簧或是密封圈的预压力，使闸板与密封面进行结合，进而产生油膜，也就可以实现有效的密封。
1.2双闸板双闸板之中包括两个板面，分别是“主板”和“副板”，属于具有扩张性特点的一种组织结构，在对其进行应用的过程中，需要根据实际行程挡块对副板位置进行确定，主板则需要借助内斜面将闸板撑开。
如果将双闸板应用于低压环境之中，在条件允许的情况下，应采用人工操作的形式保障其密封完整，而将双闸板应用于高压环境之中，则需要借助其中可以进行流动的介质起到密封作用。
从实际上来看，双闸板能够体现出的优势较多，特别是其有利于缓解密封面受到磨损的程度，使摩擦主要在内斜面上发生，也就可以对密封面起到保护作用，进而实现其密封效果的提升，并能够延长密封面的使用年限。
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填料装配操作简单 , 密封性能好 , 在各种阀门 中广泛应用 。阀门工作时 , 当有介质从填料压 盖处泄漏时 , 可以通过拧紧填料压盖上的螺母 压紧填料压盖 , 达到填料密封 。当阀杆运动 , 填料有磨损泄漏时 , 重复上述操作可以实现阀 杆密封 。
11 上密封 21 阀杆 31 填料压盖 41 柔性石墨 51 填料函 61 支架 71 阀盖 图 3 开式填料结构
时 , 会有部分成形填料磨损 , 使阀杆与成形填 料之间形成间隙 。这时 , 胶质状密封脂在介质 压力下充填到阀杆与成形填料的间隙中 , 形成 各个独立的密封室 , 保证运动密封副的存在 。 阀门在长期运行中密封脂填料会由阀杆带出填 料函 , 要在填料函中保持有足够的密封脂填 料 , 必须定期加注密封脂 。注入的密封脂应根 据介质选用 , 但在阀门的现场使用条件下很难 做到 , 影响了阀门的正常使用 。 3 结构改进
11 阀杆 21 阀盖 31 密封圈 41 塞子 ห้องสมุดไป่ตู้51 中填料 61 支筒 71 上填料 81V 形油封 91 密封脂注入塞 101O 形圈 图 2 组合填料
经过分析比较 , 阀杆密封采用开式填料结 构密封效果较为理想 。与注入密封脂式填料从 结构上比较 , 填料函减少阀盖与支筒连接之间 的泄漏点 , 填料箱与阀盖是一体 , 填料函尺寸 不变 , 填料材料由原来四氟乙烯成形填料和密 封脂改为柔性石墨填料和编织四氟乙烯填料 。
由于密封脂的使用受到油品理化性能的限 制 , 在输油生产现场多次发生阀门填料泄漏问 题 , 所以对阀杆密封结构做了改进 ( 图 2) , 填料采用组合式 。组合填料日常不需要维护 , 介质压力越高 , 组合填料的密封性能越好 。但 是氟橡胶制造的 V 形油封和 O 形圈存在老化 问题 。随着氟橡胶老化 , 组合填料的密封性能 将下降 , 影响填料的密封和长期使用 。另外 , 组合填料更换时需要系统停车 , 阀门在现场解 体 , 填料更换时间长 , 工作量大 , 影响系统的 正常运行 。
阀门启闭时 , 阀杆为往复直线运动 , 阀 杆与填料之间属于动态运动摩擦密封副 。由于 成形填料与阀杆采用过盈配合 , 在阀杆移动
作者简介 : 朱根民 (1963 - ) , 男 , 江苏苏州人 , 高级工程师 , 从事油库管理工作 。
2002 年第 5 期 阀 门 — 3 7 —
〔3〕 徐灏. 机械设计手册 〔M〕. 北京 : 机械工业出版社 , 1991. (收稿日期 : 2002102106)
腔介质受压后 , 介质推动下填料组向上移动 , 下填料组推动密封脂向上移动 , 密封脂受压推 动上填料组压缩 , 最后形成阀杆密封 。
11 阀杆 21 下填料组 31O 形圈 41 塞子 51 上填料组 61 支筒 71 密封脂 81 密封脂注塞 91 阀盖
图 1 注入密封脂式组合填料
平板闸阀阀杆密封是自密封式和注入密封 脂式填料组合结构 。其主体材料为四氟乙烯成 型填料和含纤维胶质状密封脂 。成型填料为上 中下结构 , 在阀杆填料函内分上下 2 组安装 , 形成 2 个各自独立的密封室组 。密封脂填料由 填料函中间的密封脂注塞注入阀杆填料函和上 下四氟乙烯组合填料之间 (图 1) 。当阀门中
摘要 介绍了平板闸阀的性能 , 分析了其阀杆密封的特点 , 提出了改进填料结构的 方法 。 关键词 平板闸阀 ; 阀杆 ; 密封 ; 材料 中图分类号 : TH134 文献标识码 : B
Improvement on stem seal ing structure and material of slab gate valve
Abstract : Int roducing t he properties of slab gate valve , analyzing t he characteristics of t he stem sealing , proposing t he met hods of improving packing st ruct ure. Key words : slab gate valve ; stem ; sealing ; material
— 36 — 阀 门 2002 年第 5 期
文章编号 : 100225855 (2002) 0520036202
平板闸阀阀杆密封结构与材料改进
朱根民1 , 王 明2 (11 舟山兴中石油输转有限公司 , 浙江 舟山 316000 ; 21 沈阳盛世高中压阀门有限公司 , 辽宁 沈阳 110025)
1 概述 平板闸阀已在石油 、化工 、长输管线 、油
码头和罐区中广泛使用 , 我公司利用引进技术 生产的平板闸阀已在管线上安全运行近 20 年 。 平板闸阀具有密封性能好 , 使用寿命长 , 开启 扭矩小 , 结构长度短等优点 。但是平板闸阀在 长期使用中阀杆密封处有时会发生介质泄漏 。 这种泄漏在现场处理很困难 , 影响阀门正常运 行。 2 结构分析
ZHU Gen2min1 , WAN G Ming2
(11Zhoushan Xingzhong Oil transportation Company. , Ltd Zhoushan 316000 , China ; 21Shenyang Shengshi High and Medium Pressure Valve CO. , Ltd Shenyang 110025 , China)
平板闸阀的填料密封结构改进 , 对延长平 板闸阀的使用寿命有很大的影响 。尤其是对在 线使用需要改造的平板闸阀是投资少见效快的 方法之一 。
参考文献
〔1〕 沈阳阀门研究所. 阀门设计 〔Z〕. 沈阳 : 沈阳阀门研 究所 , 1976.
〔2〕 杨源泉. 阀门设计手册 〔M〕. 北京 : 机械工业出版 社 , 1992.
开式填料密封使用和现场维护不需要专业 技术人员 。该结构还具有上密封功能 。当阀门 在运行中发生填料泄漏时 , 将阀门的闸板开到 全开位置后 , 用手动继续开阀 , 直到阀杆的上 密封与阀盖的上密封座相接触可以实现阀杆填 料副的密封。缺点是由于填料必须施加预紧力 , 阀杆轴向摩擦力增加 , 但柔性石墨填料摩擦力 对平板闸阀的开关扭矩影响变化可以忽略 。 5 结语