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明杆闸阀关闭后泄漏,是密封面磨损还是阀座变形?
- 2025-02-19-

明杆闸阀关闭后泄漏,密封面磨损与阀座变形都是常见原因,此外,还有其他因素也可能导致这一问题,以下为你详细分析:

密封面磨损

1.介质冲刷磨损

原因:当明杆闸阀用于输送含有固体颗粒、悬浮物等杂质的介质时,在阀门启闭过程中,这些杂质会随着介质的流动对密封面产生冲刷作用。长期的冲刷会使密封面的材料逐渐被磨损,导致密封面不再平整,从而出现泄漏。例如,在矿山、化工等行业,输送的矿浆、含有腐蚀性颗粒的化工原料等介质,对密封面的冲刷磨损较为严重。

表现:密封面表面会出现明显的划痕、凹坑等磨损痕迹,这些磨损区域可能呈现出一定的方向性,与介质的流动方向相关。通过肉眼观察或借助放大镜等工具,可以清晰看到磨损的迹象。在阀门关闭状态下,从阀门的出口端可以看到有介质泄漏出来,泄漏量可能会随着磨损的加剧而逐渐增大。

2.启闭摩擦磨损

原因:每次阀门开启和关闭时,闸板与阀座的密封面之间会发生相对摩擦。如果闸板和阀座的材质硬度不匹配,或者在启闭过程中存在卡阻现象,会加剧这种摩擦磨损。例如,闸板材质过硬,而阀座材质相对较软,在频繁的启闭操作中,阀座密封面容易被划伤、磨损。另外,若阀门内部存在异物,阻碍闸板正常运动,使闸板与阀座之间的摩擦不均匀,也会加速磨损。

表现:密封面会出现磨损、剥落等现象,闸板和阀座的密封面可能会有局部的材料缺失。磨损后的密封面平整度下降,通过密封面平整度检测工具,如刀口尺、塞尺等测量,可发现密封面的平面度超出允许范围。阀门关闭后,泄漏量会逐渐增大,并且在启闭操作时,可能会感觉到阻力增大,甚至出现卡顿现象。

3.腐蚀磨损

原因:当阀门输送具有腐蚀性的介质时,密封面材料会与介质发生化学反应,导致腐蚀。例如,在化工行业中,输送的酸性或碱性介质会对金属密封面产生腐蚀作用。此外,当介质中含有水分且存在氧气时,还可能发生电化学腐蚀,进一步加速密封面的损坏。腐蚀会使密封面的材料性能下降,表面变得粗糙、疏松,最终导致密封失效。

表现:密封面表面会出现腐蚀坑、锈斑等现象,材料可能会变得疏松易碎。对于金属密封面,可能会出现颜色变化,如生锈后的红棕色等。通过对密封面材料进行化学成分分析或金相组织分析,可以发现材料的成分变化和组织结构的破坏。阀门关闭后,泄漏量可能会随着腐蚀的发展而迅速增大,并且可能伴有刺鼻的气味或其他与介质相关的特征。

阀座变形

1.温度变化影响

原因:明杆闸阀在工作过程中,如果介质温度发生剧烈变化,或者阀门处于温度变化较大的环境中,阀座材料会因热胀冷缩而产生变形。例如,在一些蒸汽输送管道中,阀门在启动和停止过程中,介质温度从常温迅速升高到高温,阀座会因温度升高而膨胀;当阀门关闭,介质冷却后,阀座又会收缩。频繁的温度变化会使阀座产生疲劳变形,导致密封面不再紧密贴合。

表现:阀座可能会出现局部的凸起或凹陷,通过测量阀座的尺寸和形状,可发现其与原始设计尺寸存在偏差。阀门关闭后,泄漏可能呈现出不均匀的特点,在阀座变形较大的部位泄漏量相对较大。此外,温度变化引起的阀座变形可能还会导致阀门启闭困难,因为变形后的阀座与闸板之间的配合间隙发生了改变。

2.安装应力影响

原因:在阀门安装过程中,如果安装方式不正确,如管道对阀门施加了过大的外力,或者阀门与管道的连接螺栓拧紧力不均匀,会使阀座受到额外的应力。这些应力会导致阀座发生变形,破坏密封面的平整度和密封性。例如,在安装过程中,强行对中阀门与管道,使阀门承受较大的拉伸或压缩应力,阀座在这种应力作用下会逐渐变形。

表现:阀座可能会出现扭曲、倾斜等变形情况,通过检查阀门与管道的连接部位,可发现螺栓有松动或过紧的迹象,管道与阀门之间可能存在一定的错位。阀门关闭后,泄漏量较大且可能伴有异常的振动或噪声,这是由于阀座变形导致闸板与阀座之间的密封不均匀,介质泄漏时产生的冲击引起的。

3.压力冲击影响

剧烈的压力冲击:当阀门在启闭过程中,管道内的介质压力突然变化,产生压力冲击。例如,在水泵突然启动或停止时,管道内会形成水锤现象,产生瞬间的高压。这种压力冲击会作用在阀座上,使阀座产生变形。长期承受压力冲击,阀座的变形会逐渐积累,导致密封失效。

表现:阀座可能会出现局部的塑性变形,如密封面的局部塌陷。通过对阀座进行无损检测,如超声波探伤或磁粉探伤,可发现阀座内部可能存在因压力冲击引起的微小裂纹。阀门关闭后,泄漏量会随着压力冲击的次数增加而逐渐增大,并且在每次压力冲击发生时,可能会听到阀门内部发出短暂的撞击声。

其他因素

1.闸板变形

原因:闸板在制造过程中,如果工艺控制不当,可能会存在内部缺陷,如铸造闸板时出现缩孔、气孔等。在阀门工作时,闸板受到介质压力、温度变化等因素影响,这些内部缺陷可能会引发闸板变形。此外,当阀门关闭时,如果闸板受到过大的外力,如管道内的异物撞击闸板,也会导致闸板变形。

表现:闸板的形状可能会发生改变,不再与阀座密封面紧密贴合。通过测量闸板的尺寸和形状,可发现其与设计要求存在偏差。阀门关闭后,泄漏量会明显增大,且可能出现泄漏位置不固定的情况,因为闸板变形后与阀座的密封情况变得不稳定。

2.密封填料失效

原因:明杆闸阀的阀杆与阀盖之间通常采用密封填料进行密封。如果密封填料长期使用后老化、磨损,或者在安装时填料压盖未拧紧,会导致密封填料失效。当密封填料失效时,介质会沿着阀杆与阀盖之间的间隙泄漏出来,表现为阀门关闭后泄漏。

表现:在阀杆与阀盖的连接处,可以看到有介质泄漏出来,泄漏处可能会有明显的水渍或介质痕迹。密封填料可能会出现老化变硬、磨损变细等现象,通过检查密封填料的状态,可判断其是否失效。此外,拧紧填料压盖后,如果泄漏量减少或停止,说明密封填料失效是导致泄漏的原因之一。

3.密封副选型不当

原因:不同的工况对阀门密封副的要求不同,如果密封副的材料、结构等选型不当,无法满足实际工作条件,就会导致密封失效。例如,在高温、高压的工况下,选择了不耐高温、高压的密封副材料,在工作过程中,密封副会因无法承受相应的压力和温度而损坏,出现泄漏。

表现:阀门在工作初期可能密封良好,但随着工况条件的变化,如温度升高、压力增大等,泄漏量会逐渐增大。通过分析工况条件和密封副的性能参数,可发现两者不匹配的情况。更换合适的密封副后,阀门的密封性能得到改善,泄漏问题得到解决。