國(guó)標(biāo)浮動(dòng)式軟密封球閥密封原理及故障解決辦法

適用于供水,、石化,、冶金、礦山,、輕紡,、能源、造紙,、食品,、 鋼鐵等管路系統(tǒng)中對(duì)介質(zhì)流向進(jìn)行切換以及對(duì)介質(zhì)的分流或 混合流體。球閥一般由靜止件（閥體）與關(guān)閉件（球體）兩部分組成,，通過(guò)關(guān)閉件（球體）繞閥體中心線作 90o旋轉(zhuǎn)來(lái)開(kāi)啟,、關(guān)閉閥門。球閥可分為固定軸式和浮動(dòng)軸式球閥兩種,，今天主要討論固定軸式球閥的結(jié)構(gòu)及其密封原理,。

一、國(guó)標(biāo)浮動(dòng)式軟密封球閥密封原理及故障解決辦法密封原理分析
球閥對(duì)氣體介質(zhì)的密封是靠球體與閥座密封圈緊密結(jié)合形成的軟密封實(shí)現(xiàn)的,。閥座密封原理隨閥座結(jié)構(gòu)不同而各有差異,，主要可分為雙活塞效應(yīng)（DPE）和下游自泄放(SR) 兩種。
下游自泄放設(shè)計(jì)球閥現(xiàn)主要用于液體管道,，因此本文主要針對(duì)在氣體管道中應(yīng)用較廣的雙活塞效應(yīng)（DPE）設(shè)計(jì)球閥進(jìn)行分析,。
雙活塞效應(yīng) Double Piston Effect（DPE）閥座結(jié)構(gòu)與密封原理分析
在以下雙活塞效應(yīng)（DPE）密封結(jié)構(gòu)示意圖中，各作用力均描述如下：
FF—閥座彈簧彈力        F△A—干線/閥腔壓力對(duì)閥座作用合
FR—閥座所受合力        A—合力作用面積

由附圖 2.1 與附圖 2.2 可見(jiàn),，以雙活塞效應(yīng)結(jié)構(gòu)（DPE）閥座為受力分析對(duì)象,，干線壓力與閥腔壓力對(duì)閥座的作用力 FR= FF+ F△A，所受合力 FR 方向始終指向閥座,，即干線與閥腔壓力均使閥座密封圈向球體壓緊,，始終實(shí)現(xiàn)球閥閥座良好密封。

球閥兩個(gè)閥座均采用雙活塞效應(yīng)閥座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，即為雙活塞效應(yīng)（DPE）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，它能夠確保球閥兩個(gè)閥座同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好密封。對(duì) Grove B-5 這類球體帶有平衡孔的球閥而言,，雙活塞效應(yīng)密封結(jié)構(gòu)是的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)模式,。鑒于雙活塞效應(yīng)結(jié)構(gòu)的良好密封表現(xiàn)，近些年,，許多閥門生產(chǎn)制造商都開(kāi)始廣泛使用類似于雙密封的球閥設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),。
在實(shí)際生產(chǎn)中，由于對(duì) DPE 球閥維護(hù)不當(dāng)或某些的 DPE 球閥設(shè)計(jì)規(guī)格或選取的密封圈材料不當(dāng),，而這些 DPE 優(yōu)良的密封設(shè)計(jì)支持下成為了導(dǎo)致球閥抱死主要原因之一,。

國(guó)標(biāo)浮動(dòng)式軟密封球閥密封原理及故障解決辦法工作原理
是靠旋轉(zhuǎn)閥桿來(lái)使閥門暢通或閉塞,。球閥開(kāi)關(guān)輕便，體積小,，可以做成很大口徑,，密封性可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，維修方便,，密封面與球面常在閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕,，在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用,。
       國(guó)標(biāo)浮動(dòng)式球閥只需要用旋轉(zhuǎn)90度的操作和很小的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩就能關(guān)閉嚴(yán)密。平等的閥體內(nèi)腔為介質(zhì)提供了阻力很小,、直通的流道,。通常認(rèn)為球閥適宜直接做開(kāi)閉使用，但近來(lái)的發(fā)展已將球閥設(shè)計(jì)成使它具有節(jié)流和控制流量之用,。球閥的主要特點(diǎn)是本身結(jié)構(gòu)緊湊,，易于操作和維修,，適用于水,、溶劑、酸和天然氣等一般工作介質(zhì),，而且還適用于工作條件惡劣的介質(zhì),，如氧氣過(guò)氧化氫，甲烷和乙烯等,。球閥閥體可以是整體的,，也可以是組合式的。本類閥應(yīng)安裝在管道的水平方向,。
國(guó)標(biāo)浮動(dòng)式軟密封球閥密封原理及故障解決辦法特點(diǎn)
1,、浮動(dòng)球閥唇形密封閥座，確保閥門密封性能好,，摩擦系數(shù)小,，操作力矩小。
2,、閥桿防飛結(jié)構(gòu)：閥桿為下裝式,，防止受壓飛出，同時(shí)可在火災(zāi)后,，與閥體形成金屬接觸,，確保閥桿密封。
3,、防火防靜電裝置（軟密封浮動(dòng)球閥）,。
4,、帶鎖裝置。為防止閥門開(kāi)關(guān)誤操作,，在閥門全開(kāi),、全關(guān)位置有鎖定孔，確保閥門處于正確位置,。
5,、浮動(dòng)球閥適用于經(jīng)常操作，啟閉迅速,；相對(duì)體積小,，重量輕，便于維修,；不受安裝方向的限制,；流體阻力小，無(wú)振動(dòng),，噪音小,。

球閥抱死故障主要原因及判斷方法

步驟 1：須首先打開(kāi)傳動(dòng)齒輪箱判斷是否由傳動(dòng)齒輪箱內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重銹蝕,、軸承損壞或存在異物卡阻,，導(dǎo)致閥門無(wú)法正常操作。若判定非此原因則進(jìn)入下面步驟,。
步驟 2：對(duì)球閥進(jìn)行排污操作,，若閥腔內(nèi)有氣壓，則可初步判斷抱死原因?yàn)槊芊庾ㄗ?。密封閥座正常應(yīng)有0.003英寸的橫向移動(dòng)空間,，若注入的密封脂硬化、污物雜質(zhì)卡入閥座縫隙,、或密封座彈簧工作不正常均可造成密封座卡阻,、球閥抱死。
步驟 3：對(duì)球閥排污,，若腔內(nèi)無(wú)氣壓,，則判斷為由閥腔與干線壓差過(guò)大導(dǎo)致球閥抱死。閥腔與干線壓差過(guò)大時(shí),，密封座壓緊球面,，操作扭矩過(guò)大，球閥抱死無(wú)法正常操作,。

根據(jù)球閥密封原理,、故障原因分析及球閥抱死故障實(shí)地成功排除經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)抱死故障排除方法如下：
（1）傳動(dòng)齒輪箱故障：作為預(yù)防性維護(hù),，須每年定期打開(kāi)齒輪箱,，檢查箱內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑,、防銹及部件完好情況，清理箱內(nèi)污水,、異物,，并更換補(bǔ)充新鮮黃油，若軸承等部件損壞須及時(shí)更換,，以確保傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作狀態(tài)良好,，閥門操作順暢。
（2）密封座卡阻故障：首先注入清洗液浸泡（浸泡時(shí)間可根據(jù)閥門注脂情況而定）,、再經(jīng)排污排出污物雜質(zhì),，消除密封座卡阻；若經(jīng)反復(fù)清洗,、排污,，閥門仍無(wú)法正常操作，可判斷為密封座彈簧等部分異常,，須拆卸解體閥門進(jìn)行檢修,。
（3）閥腔與干線壓差過(guò)大：一般首先注入清洗液浸泡后排污，清洗掉密封面原有密封脂,，若閥門本身存在一定量?jī)?nèi)漏,，則可實(shí)現(xiàn)閥腔與干線壓力平衡；若故障仍存在,，則考慮按照?qǐng)D 3.1 所示制作排污咀注氣裝置連接到球閥排污咀平衡閥腔與干線壓差,，消除抱死故障,。這套平壓裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于制作,，且效果明顯，利用該套裝置已成功解決我公司如大港站某廠 12〞球閥等其他多起閥門抱死故障,。機(jī)加連接件一端為快裝接頭,，一端為配合排污咀接口規(guī)格的螺扣，建議工程師根據(jù)常見(jiàn)閥門排污咀接口規(guī)格制作一組機(jī)加連接件隨時(shí)備用,。