| 高压阀门试验工装的结构改进 |
| 作者： 发布于：2021/4/24 16:53:03 点击量： |
高压阀门出厂前必须进行强度试验和密封性能试验。试验工装的频繁使用和试验介质压力高，导致工装连接件容易出现变形和划伤等损坏情况，造成试验压力不稳定，产品不能正常保压，导致试验失败，试验成本上升和人力及物力的浪费。根据试验需要，设计了一种方便拆装，密封性能稳定，维护成本低的工装。
阀门上密封质量的高低是评判阀门质量的一个重要标准，阀门必须具备严密的密封性能，以防止阀门密封部位的内漏或外漏，重大安全事故的发生，这样才能确保生产或生活安全地进行。主要分析如何积极改进和应用阀门密封结构。 阀门作为机器中的一个重要零件，本身的密封程度直接影响生产生活的安全进行，只有密封结构好的阀门才能节约能源，保护环境并提高工作效率，所以，阀门的密封结构一定要引起足够重视，科学合理设计阀门密封结构，并在应用中及时改进，使阀门的密封程度更精密。
1、影响阀门密封结构的因素
一般来说，国家或者企业根据阀门的不同类型，以及他们的不同性质，来规定阀门结构的密封程度，阀门的密封程度与阀门的材料、工艺制造、设备工装、形状公差以及阀门各个零件的加工精度等诸多因素密切相关，这其中的哪一个环节出现问题都会直接或间接地影响阀门的密封程度，依据科学的设计标准，阀门上密封结构应该被设计成圆锥体或者球体，然而，与平面密封结构相对比，这样的密封结构会带来一些不利影响，例如：密封面会被擦伤，导致维修与加工工作困难重重、举步维艰，加大了生产成本，在市场上产品的销量也会受到很大的冲击，又由于受技术水平的限制，阀门很难达到规定的要求标准，再经历几次密封性能试验后，阀门就无所谓结构密封。
由于把阀门密封面设计成圆锥体或者球体会存在一些不利因素，所以对阀门采取平面密封设计，把阀杆和阀盖的密封面由原来的圆锥形变为平面接触样式，因为这种平面接触密封所受外界限制比较少，装置以及设备的精准度或者各个零部件的形位公差不会对其造成太大的影响，这种平面密封内部结构简单，加工容易，在阀盖的密封部位堆焊后只需精车就可以达到设计要求。而且阀门密封测试实验只需一次就可以达到标准的合格率，这种阀门的使用时间长短与阀门的开关次数成正比，就算万一出现事故，维修起来也更容易。
2、阀门密封结构的改进方法
如果在工业生产中，阀门的密封面有所损坏可以采取以下方法对其进行修复： 1)研磨法，这种方法适用于阀门密封面受损程度比较小的情况，采用研磨石或者砂纸再添加适量的研磨剂进行研磨; 2)深度修复，用车削加工的方法对受损的密封件进行加工，但是这种方法会很浪费时间和精力，经过深度修复加工后，其材料质量和硬度，结构组织等都会发生或多或少的变化，无法达到最佳的使用效果。
阀门的进出口端与试压接头的密封结构是常用的圆锥面与球面接触(图1) 。接头前端圆弧面与阀体进出口端的圆锥面接触，形成一条密封线，通过外套螺母和阀门进出口的螺纹连接提供预紧力，压紧接头，起到密封作用。在反复试验过程中，接头不断的受压变形，线密封变成面密封，密封预紧力越来越大，接头密封部位严重变形，密封形式失效，必须更换。
试验过程中，口径<10mm 的阀门使用接头容易形成密封，拆装使用次数较多，但是阀门口径>15mm 时，密封效果较差。口径32mm 的阀门，在试验压力达到35MPa 时，密封效果最差，新的接头使用几次，密封面处就出现泄露，必须更换接头，重新试验。如果随意加大作用在外套螺母上的拧紧力，外套螺母和阀体的螺纹很容易出现变形，严重时还会出现螺纹卡住现象，使阀体报废。阀体材料是不锈钢2Cr13 或1Cr18Ni9Ti，材料和加工成本较高。
2.1具体的改进方法
由于阀门的密封面是坚硬的材质结构，不容易修复，所以，可以把一个全螺纹状的小螺栓焊在阀盘端面中心处，使用聚四氟乙烯板或者橡胶板等制成与阀盘密封面尺寸相符的密封垫，为了将密封垫定制在阀芯上面，可以调制垫片和螺母压紧装置，这样密封垫就可以和对应的阀座一同使用。
2.2阀门改善后的效果
对改善后的阀门要多次示范验证其精密度，当产生一系列问题时可采取一定的办法合理解决
1)如果阀门发生内漏，只需把密封垫子进行替换，这样能有效节约成本。
2)软密封垫与硬质阀座密封面形成一个密封接合面，由改进前的钢性硬密封变为软硬接合密封，同时增大了密封面积。 3)当阀座的密封面上面受到小规模损伤时，可以调整阀门丝杆开启度以调紧软质密封垫作为补充。
4)改善后的阀门一旦出现问题，很容易检修，成本低廉。
2.3加强防护措施
首先，焊着在阀盘上面的螺栓不要过长，不然会堵塞阀体的内流道，导致密封面被“架空”无法起到密封的功效，装配时要认真查阅并调试丝杆的展开度，确保密封面可以密切接触。
其次，科学合理地选择尺寸与厚度相当的调整垫，衬垫的高度要略矮于阀盘密封面台阶的厚度。让软密封垫和阀盘密封面密切接触，融合在一起，使他们被存放在同一个平面。
再次，要把拧紧的螺母进行适当的放松，以防压紧额螺母脱落。为了防止流体介质出现腐蚀或者遇高温变形的情况发生，要科学合理地选择合适介质要求的软密封垫。
再次，如果阀座的密封面出现严重损坏时，可以放弃对阀座的使用，因为经过改善后的阀芯仍然能与同样规格的阀座配套使用。同时，在调整阀门时要做好标志记号，要轻开轻关，这样才能延长密封垫的应用周期。在高温、高压等特殊环境下，要更换阀门去使用新阀门，不要为了一味地节约成本继续使用改进后的阀门。
最后，这种改进措施仅仅适用于流线式等构造比较简略单一的截止阀，流体结构形式要求不同类型的阀门，不宜采取此种方法。
2.4 为了提高接头使用寿命，减少螺纹拧紧力，在接头和阀体密封面之间夹入一个薄铝碗( 或薄铜碗) 。铝碗材料为纯铝L2，退火处理降低材料硬度。铝碗一般在管路连接中比较常用，呈圆锥体，外径同阀体圆锥尺寸一致，厚度1.5mm。试验时，铝碗初期密封性能较好，不会破坏密封面，但是多次使用后变形较大，密封性能越来越差，需频繁更换。这种方法不适合口径较大的阀门使用。
3、阀门密封结构应用时应注意的问题
首先，不要让阀门在开度很小的情况下工作，如果阀针启动缓慢，在开度很小的情况下工作，这时的节流间隔小，要适当扩大锁紧机构的螺距，增大阀针开启速度和升程，工作开度就会增大，可有效延长阀门的使用周期。
其次，介质温度对阀门的使用周期会产生很大影响，过高的介质温度会缩短阀门的使用周期，所以，要尽量不使阀门在高温介质下工作，所以，在卸压阀处添加冷却装置，能够有效延长阀门的使用周期。装配或者替换针阀时一定要适当清洗针阀，以免有杂质掺入，会加快针阀的损坏。
再次，要定期对高压介质进行过滤与清洁，加液体要使用过滤器进行过滤，如果过滤器使用的次数过多，就应该适当减短使用周期，还要时常对油箱进行清理，定时更换新介质，依据装备的实际情况要适当减短清洗和换油周期。
4、总结
本文针对阀门的密封结构展开讨论，首先分析了影响阀门密封程度的因素，以及如何排除不利因素，运用有利条件确保阀门的密封，然后，又具体分析了阀门结构的改进方法，以及阀门结构的防护措施，又逐步阐述了阀门密封结构应用时应该注意的问题，阀门的结构密封程度是影响阀门质量的重要因素，也在一定程度上觉得了阀门的使用周期。
所以，一定要做好阀门的结构密封工作，确保阀门安全工作，为人们的日常生产生活提供便利服务，节省能源，降低生产成本，提高经济收益。
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