调节阀门泄漏的原因分析
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liubingrui
2007-09-01
调节阀门泄漏的原因分析
调节阀门泄漏分为两种，即外部泄漏和内部泄漏。在大多数情况下，外部泄漏所造成的后果，往往比内部泄漏更加严重。在工业生产中，调节阀门的外漏不但造成原材料及能源的浪费，还会直接污染环境，甚至引起火灾、爆炸、中毒等危害生命安全的重大事故，给国民经济造成严重损失。
(1)调节阀门外漏的原因分析
外漏常见于阀体、阀杆、填料函与阀体的连接部位。
1)阀体泄漏的原因阀体通常是铸造的，容易形成砂眼等铸造缺陷，阀体上的砂眼会导致介质的泄漏，这种泄漏一般都表现为渗漏，流量较小，通过水压试验就能被发现。
2)阀杆泄漏的原因调节阀门的阀杆由于设计和选材不当会引起阀杆在某个位置被卡死，使阀
门无法关闭或关闭不严，造成介质泄漏。此种泄漏往往流量较大，对生产装置和周围的环境容易造成严重的危害。
3)填料函泄漏的原因填料函由填料箱、填料、填料垫以及填料压紧机构等组成。填料箱置于阀体或阀盖上，起容纳填料的作用。填料垫置于填料箱底部，起支撑填料的作用。填料分软质密封填料和成型填料两种。成型填料以弹性材质为原料，采用模压成型或车削加工制成各种环形密封圈，相比之下，成型填料结构紧凑，密封性能好，适用性更强。
介质在密封填料处泄漏，原因为填料压盖松动、密封填料不严密、填料品种或质量不符合要求、填料老化或被阀杆磨损。
4)阀体连接处泄漏的原因阀体连接部位的密封系指阀体与阀盖之间的密封。一般情况下为法兰连接密封，当调节阀门公称直径较小时为螺纹连接密封。垫片的类型、材质或尺寸不符合要求、法兰密封面加工质量差、连接螺栓紧固不当、因管道配置不合理而在连接处产生过大附加载荷等原因，都能引起阀体连接部位泄漏。
(2)调节阀门内漏的原因分析
调节阀门关闭不严形成的泄漏为内漏，常发生在阀座密封面。分析其原因：
1)调节阀门的设计和制造工艺存在问题，造成调节阀门密封不严而导致介质的泄漏，多为渗漏或小流量连续排放。
2)阀板或密封面变形造成密封不严，从而引起介质的泄漏，一般成渗漏或小流量连续排放。
3)在调节阀门的制造、运输、检验、安装和使用等过程中，损伤了调节阀门的密封面，使密封不严，导致调节阀门泄漏。这种泄漏也表现为小流量的渗漏。
4)介质内含有固体杂质造成调节阀门关闭不严，从而引起介质泄漏。这种泄漏可能是小流量的渗漏也可能流量较大。
对策
优化设计选型
能否将调节阀门泄漏的程度降到最低、使用寿命达到最长，取决于调节阀门设计选型是否合理、密封形式的选用、调节阀门的产品质量、安装施工及生产操作是否合乎规范等，而且很大程度上是取决于调节阀门设计选型的优化。
调节阀门设计选型的优化，牵涉到调节阀门形式的选择、调节阀门本身的设计及制造、调节阀门材料的选用等多方面的问题。选择调节阀门形式时，要从工艺条件的要求和设计规范的要求等角度进行全面优化考虑。调节阀门的用途、介质的温度、压力、流速、压降以及介质的腐蚀性等，都直接影响到调节阀门的选型，还要根据介质的温度和腐蚀性，选择制造调节阀门所使用的材料。根据施工和实际操作经验，调节阀门的选用除了满足有关工艺要求、设计规范外，还应充分考虑各种具体情况，使其尽可能与操作条件相匹配，最大限度地满足使用要求。
对于液体、气体或两相流体，使用闸阀或截止阀与使用球阀相比，其效果会有明显的不同。球阀的气密性优于闸阀和截止阀，开启和关闭的速度也要迅速得多，但使用温度范围却大大小于闸阀和截止阀。一般情况下，大多数球阀都不能在高温下使用。而闸阀和截止阀在高温情况下的性能比较稳定。球阀的压力损失比闸阀和截止阀要小，相比之下截止阀的压力损失比闸阀的压力损失要大一些，这是由调节阀门内在的构造形式所决定的。对于不同的物料流速及调节流量的效果，使用不同类型的调节阀门其效果也会大不一样。高速流的情况下一般不宜使用截止阀，因为在高速流的情况下截止阀的压力损失最大，但截止阀对流量的调节作用却比闸阀和球阀要好得多。在选择调节阀门类型时，还要根据介质的温度和腐蚀性考虑制造调节阀门所使用的材料。调节阀门所使用的材料必须满足调节阀门工作点的工艺条件的要求。根据工作点的工艺要求，合理地选用阀芯和阀体的材料，可以延长调节阀门的使用寿命而不必大幅度增加费用。单纯地追求高等级的材质只会造成材料的无谓浪费。
填料函泄漏对策
由于调节阀门填料函密封的泄漏，以及阀体连接部位密封的泄漏，是造成调节阀门外漏的关键所在，所以需要特别重视。
传统的软质填料密封，是靠填料压盖的轴向压力，使之在阀杆与填料以及填料与填料箱侧壁之间，产生一定的径向接触应力而达到密封的。因此，压盖的轴向力必须相当大，这就造成填料与阀杆之间摩擦转矩增大、磨损增加、软质密封填料磨损快，因而须经常拧紧压盖螺栓或更换填料，才能保证较好的密封效果。
采用合适的填料密封及填料密封组合，可提高调节阀门使用的可靠性，延长使用寿命。如柔性石墨环填料的组合使用，比只用柔性石墨环填料的密封效果好。目前在国内采用单一柔性石墨环填料的情况比较多；而在国外，采用柔性石墨环填料组合的使用方法已开始流行，并且取得了良好的效果。
消除阀体连接部位的泄漏
阀体连接部位密封，就其密封性质而言属于静密封，其应满足下列要求：
(1)能适应温度和压力的急剧变化；
(2)多次拆卸而不损坏密封元件；
(3)结构简单、紧凑，金属消耗量少；
(4)对振动和冲击载荷不敏感；
(5)能满足各种工作介质的使用要求。
.4阀杆泄漏对策
阀杆是调节阀门中重要的受力零部件，阀杆材料必须具有足够的强度和韧性，能耐介质、大气及填料的腐蚀，耐擦伤，工艺性能好。为了提高阀杆表面耐腐蚀、耐磨损的性能，一般应对其表面进行强化处理。目前，制造阀杆的材料，国内大部分使用马氏体不锈钢，但这种不锈钢耐缝隙腐蚀能力较弱，这是由于酸性物质的作用，使阀杆表面的钝化膜破坏而产生的局部腐蚀，因此最好采用奥氏体-铁素体双相不锈钢，可以增强阀杆耐缝隙腐蚀的能力，从而使阀杆处的泄漏得到有效的控制。
