淺析閘閥異常升壓的危害
閘(zha)(zha)閥通(tong)常有單閘(zha)(zha)板、雙(shuang)閘(zha)(zha)板、楔(xie)(xie)式(shi)、平(ping)行式(shi)等結構(gou)設計,其中(zhong)楔(xie)(xie)式(shi)雙(shuang)閘(zha)(zha)板(Z42、Z62系列)及楔(xie)(xie)式(shi)彈(dan)性(xing)閘(zha)(zha)板(Z40、Z60系列)應用最為廣(guang)泛,前者關閉時閘(zha)(zha)板自動吻合兩側(ce)(ce)閥座(zuo),自動補償楔(xie)(xie)角(jiao)的加(jia)(jia)工(gong)(gong)位置誤差;后者則依靠閘(zha)(zha)板中(zhong)部的彈(dan)性(xing)槽(cao),靠閥桿(gan)的軸向推力補償楔(xie)(xie)角(jiao)的加(jia)(jia)工(gong)(gong)位置誤差,兩者均(jun)達到較好的密封(feng)效果(guo)。正是(shi)由(you)于(yu)(yu)其雙(shuang)側(ce)(ce)的優良密封(feng),在某些場合會產生(sheng)中(zhong)腔壓(ya)力異常升(sheng)高(gao)現象(xiang),即當高(gao)溫(wen)(wen)高(gao)壓(ya)流體(ti)(液體(ti)或氣體(ti))被封(feng)堵于(yu)(yu)閥門中(zhong)腔時,若上(shang)游(you)側(ce)(ce)(見圖1)流體(ti)溫(wen)(wen)度升(sheng)高(gao),中(zhong)腔(見圖1)流體(ti)會被熱傳遞同步升(sheng)高(gao),由(you)于(yu)(yu)中(zhong)腔體(ti)積(ji)無(wu)法擴大(da),封(feng)堵中(zhong)腔流體(ti)由(you)冷態(tai)變為熱態(tai)時,液體(ti)可能迅(xun)速汽化(hua),導(dao)致壓(ya)力急劇升(sheng)高(gao),增高(gao)的壓(ya)力常常是(shi)幾(ji)何級數。
閥(fa)門超(chao)壓工(gong)作的(de)(de)后(hou)果是(shi)十分嚴(yan)重的(de)(de)。減壓閥(fa)中(zhong)腔異常(chang)(chang)升壓時(shi),其承壓件(jian)及啟(qi)閉件(jian)的(de)(de)工(gong)作應(ying)力(如閥(fa)桿及閘(zha)板(ban)架(jia)的(de)(de)使用(yong)應(ying)力)均會(hui)急劇增加,驅(qu)動(dong)機構的(de)(de)驅(qu)動(dong)力會(hui)不堪(kan)重負(fu),甚至無法啟(qi)動(dong),嚴(yan)重時(shi)閥(fa)桿拉斷(duan)、閘(zha)板(ban)架(jia)斷(duan)裂、電機燒壞(huai),這(zhe)(zhe)些現象在(zai)許(xu)多高(gao)壓大口徑閘(zha)閥(fa)中(zhong)屢見不鮮,不少用(yong)戶常(chang)(chang)常(chang)(chang)抱怨這(zhe)(zhe)是(shi)閘(zha)板(ban)“咬(yao)死”,其實(shi)“咬(yao)死”的(de)(de)真實(shi)原(yuan)因常(chang)(chang)常(chang)(chang)是(shi)中(zhong)腔的(de)(de)異常(chang)(chang)升壓這(zhe)(zhe)一“隱形(xing)殺手”。
典型的案例如(ru)Z962Y系(xi)(xi)列(lie)楔(xie)式雙閘(zha)(zha)板閘(zha)(zha)閥(fa)運(yun)用于火電廠給水(shui)系(xi)(xi)統(tong)(tong)及其旁路(lu)時,這類(lei)閥(fa)門一般先(xian)在冷(leng)態作水(shui)壓試驗后關閉(bi),當機(ji)組啟(qi)動(dong)時系(xi)(xi)統(tong)(tong)溫度(du)升高(gao)到250~300℃時,由于溫度(du)急劇(ju)升高(gao),封(feng)閉(bi)中部的冷(leng)態水(shui)溫會同(tong)步急劇(ju)升高(gao)汽化,使(shi)流體(ti)體(ti)積增大(da),壓力升高(gao),此(ci)時若要開啟(qi)閥(fa)門要么(me)(me)驅動(dong)力矩足(zu)夠大(da),要么(me)(me)閥(fa)桿(gan)組件強度(du)足(zu)夠高(gao),否則常(chang)常(chang)出現(xian)閥(fa)桿(gan)斷裂、閘(zha)(zha)板架(jia)斷裂、閘(zha)(zha)板T型槽開花、斷裂,使(shi)給水(shui)泵無法(fa)啟(qi)動(dong),導致嚴重的停爐停機(ji)事(shi)故。
異常升壓的危害
異常升壓的(de)(de)形成在(zai)許多(duo)閘閥(fa)的(de)(de)應用場合(he)會驚人(ren)相(xiang)(xiang)似(si)地發生(sheng),因為其發生(sheng)的(de)(de)兩大要(yao)素在(zai)許多(duo)工業系(xi)(xi)(xi)統(tong)是相(xiang)(xiang)似(si)的(de)(de),即系(xi)(xi)(xi)統(tong)介質在(zai)開機后,由(you)冷態(tai)(tai)(tai)變熱態(tai)(tai)(tai);閘板在(zai)冷態(tai)(tai)(tai)關閉(bi),熱態(tai)(tai)(tai)時開啟。因而若不對系(xi)(xi)(xi)統(tong)采取(qu)措施(shi),異常升壓對系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)破壞幾乎是無(wu)法避免的(de)(de),其有3方面危(wei)害:
對閥門本身的破壞
閥(fa)(fa)門殼體、閥(fa)(fa)蓋及閥(fa)(fa)桿零(ling)件(jian)的強(qiang)度一般以截止(zhi)閥(fa)(fa)的公稱壓力(li)(li)設計其強(qiang)度,異常升壓時(shi),其開(kai)啟壓力(li)(li)會(hui)成倍(bei)提(ti)高(gao),導致相關(guan)零(ling)件(jian)的使用應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)成倍(bei)升高(gao),當材料(liao)實際應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)超過許(xu)用應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)時(shi),高(gao)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)部位會(hui)產(chan)生斷裂破壞,導致閥(fa)(fa)門無法開(kai)啟,球閥(fa)(fa)整機(ji)將損壞或報廢。
對系統安全的破壞
顯(xian)而易見,殼體(ti)、閥蓋(gai)等(deng)承壓(ya)(ya)件超(chao)壓(ya)(ya)時是(shi)非常危險的(de),一旦超(chao)壓(ya)(ya)其薄弱(ruo)部位或(huo)許會(hui)先(xian)發生穿孔,引起(qi)介質(zhi)外漏;其填料及自密封圈部位往往會(hui)被(bei)高(gao)壓(ya)(ya)流(liu)體(ti)沖出,引起(qi)介質(zhi)大量外漏。當介質(zhi)是(shi)高(gao)溫氣(qi)體(ti)、有毒氣(qi)體(ti)、有害氣(qi)體(ti)時會(hui)更加(jia)嚴重(zhong),甚至會(hui)造成(cheng)設備與人員的(de)傷害。
對生產(chan)控制(zhi)流程(cheng)造(zao)成巨大損失
閥門的正常啟閉(bi)是各(ge)類工業流程控制的關鍵,一旦這(zhe)種(zhong)控制無(wu)法實(shi)現時(shi),系統癱(tan)瘓須停機檢修(xiu),這(zhe)將會造成巨大的直接或間接損失(shi)。
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