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平圩发电有限责任公司技能培训教材 发电厂阀门检修第一章 发电厂概况及阀门分类11 发电原理简介按照所利用的自然能源不同,发电厂可分为:火力发电厂(火电厂)燃料(煤、石油、天然气)的化学能转变为热能再转换为电能;水力发电厂(水电站)河流的流量和落差(势能)转变为电能;原子能发电厂(核电站)原子能转变为电能;其它发电厂风(波)力发电、潮汐发电、地热发电、太阳能发电等。 12火电厂热力系统介绍给水系统工作流程: 给水除氧器除氧水箱给水泵高压加热器省煤器汽包下降管联箱上升管汽包过热器汽轮机炉 水 循 环 系 统 蒸汽系统工作流程:汽包过热器汽轮机高压汽缸再热器中压汽缸低压汽缸凝汽器 汽水系统工作流程:凝结水凝结水泵轴封加热器低压加热器除氧器高压加热器13 主要系统、容器工作压力及温度主蒸汽 工作压力:170ata 温度:537再热蒸汽 工作压力:32.9ata 温度:537高旁进汽 工作压力:170ata 温度:537高旁出口 工作压力:24.6ata 温度:322低旁进口 工作压力:22.5ata 温度:537给水系统 工作压力:203ata 温度:273抽汽系统100%负荷带厂用电工况下一抽 工作压力:58.24ata 温度: 491.5二抽 工作压力:34.98ata 温度: 314.3三抽 工作压力:15.51ata 温度: 428.6四抽 工作压力:7.36ata 温度: 326.7五抽 工作压力:2.91ata 温度: 221.4六抽 工作压力:1.213ata 温度: 136.2七抽 工作压力:0.673ata 温度: 88.4八抽 工作压力:0.284ata 温度: 63.1凝汽器 工作压力:0.055ata 辅助蒸汽 工作压力:12ata#1加热器(水室) 工作压力:201.3ata 温度:271 #2加热器(水室) 工作压力:201.3 ata 温度:246 #3加热器(水室) 工作压力:201.3ata 温度:199 #5加热器(水室) 工作压力:37.2ata 温度:133.8 #6加热器(水室) 工作压力:37.2 ata 温度:106 #7加热器(水室) 工作压力:37.2ata 温度:89.3 #8加热器(水室) 工作压力:37.2ata 温度:64.1 除氧器(水室) 工作压力:7.29ata 温度:168.1凝泵泵出口压力: 27.6ata 温度:34.3电泵启动压力: 207-223ata 电前泵启动压力: 11ata 汽泵压力: 212ata 汽前泵出口压力:68ata 4、1阀门的分类阀门通过改变管道通路断面以实现关闭、开启或调节管路内介质流量及介质参数的装置。 按压力分类低压阀: PN1.6的阀门中压阀: 2.5Mpa PN6.4Mpa的阀门高压阀: 10Mpa PN100Mpa的阀门超高压阀: PN100Mpa的阀门 按结构分类闸阀、截止阀、节流阀(调节阀)、止回阀、安全阀、减压阀、蝶阀、球阀、疏水阀、针形阀等 其它分类 按介质分类: 水阀、蒸汽阀、煤气阀等 按材质分类: 铸铁阀、铸钢阀、锻钢阀、合金阀门、铜阀等 按驱动方式分类: 手动阀、电动阀、气动阀、油动阀等 特殊阀门: 三通阀、四通阀、底阀等阀门的型号国产阀门的型号有七个单元组成1234567阀体材料公称压力密封或衬里材料结构型式连接型式驱动方式阀门类别 1阀门类别代号类别代号类别代号类别代号闸阀Z止回阀H隔膜阀G截止阀J蝶阀D减压阀Y节流阀L旋塞阀X疏水阀S球阀Q安全阀A底阀H 2阀门驱动方式代号驱动方式代号驱动方式代号驱动方式代号电磁动0蜗轮3气动6电磁-液动1正齿轮4液动7电-液动2伞齿轮5气-液动8电动9 3阀门连接型式代号连接型式代号连接型式代号连接型式代号内螺纹1焊接6卡套9外螺纹2对夹7法兰4卡箍8 4阀门结构型式代号类别代号闸阀截止阀旋塞阀止回阀安全阀(弹簧式)减压阀0弹性闸板_带散热片全启式_1明杆楔型单闸板直通式(铸造)直通式直 通升降式封 闭微启式外弹簧薄膜式2明杆楔型双闸板直角式(铸造)调节式立 式升降式封 闭全启式内弹簧薄膜式3明杆平行式单闸板直通式(锻造)直 通填料式直 通升降式双弹簧微启式膜 片活塞式4明杆平行式双闸板直角式(锻造)三 通填料式单 瓣旋启式封闭板手全启式波纹管式5暗杆楔型单闸板直流式保温式多 瓣旋启式不封闭微启式杠 杆弹簧式6暗杆楔型双闸板_三 通保温式_带控制机构全启式气 热薄膜式7暗杆平行式单闸板隔膜式润滑式_带板手微启式_8暗杆平行式双闸板节流式_带板手全启式_9_其它型式_脉冲式(非弹簧)_注:杠杆式安全阀,在上述结构型式代号前加注代号“”。 阀座密封或衬里材料代号材 料代号材 料代号材 料代号铜合金搪瓷硬橡胶橡胶皮革衬塑料耐酸钢不锈钢无密封圈聚四氟乙烯渗氮钢尼龙聚三氟氯乙烯巴氏合金衬铅聚氯乙烯硬质合金衬胶酚醛塑料蒙乃尔合金石墨石棉注:有记号的材料代号是过去曾用过的材料代号;由阀体直接加工的阀座密封面材料代号用 “”表示;当阀座和阀瓣(闸板)密封面材料不同时,用低硬度材料代号表示(隔膜阀除外)。 公称压力表示法公称压力直接用压力数值表示,并用短横线与前五个单元分开。 阀体材料代号材 料代号材 料代号材 料代号灰铸铁铸钢铬镍钛(铌)耐酸钢可锻铸铁碳钢铬镍钼钛(铌)耐酸钢球墨铸铁中镍钼合金铬钼钒合金注:对于的灰铸铁阀体和的碳钢阀体,则省略本单元。 常见的阀门型号举例: : 表示截止阀,手动,内螺纹连接,直通式,铜合金密封面,公称压力为公斤厘米,阀体材料为可锻铸铁。 : 表示闸阀,电动方式驱动,法兰连接,暗杆、楔式单闸板直通式,铜合金密封面,公称压力为公斤厘米,阀体材料为灰铸铁。 : 表示截止阀,手动方式,法兰连接,直通式,铜合金密封面,公称压力为公斤厘米,阀体材料为灰铸铁。 : 表示截止阀,手动方式,焊接,直通式,硬质合金密封面,公称压力为公斤厘米,阀体材料为铬钼钒合金。 常见阀门的作用与结构性能介绍 截止阀 闸阀 止回阀 安全阀 节流阀 蝶阀因在以后章节中详细地、分批重点地介绍,本段文字省略。第二章 中低压阀门检修 21阀门解体 阀门解体前,应先将阀门上的保温及杂物清理干净,然后在阀体及阀盖上做好相对位置的记号(防止装配时错位),再将阀门门杆置于开启状态。将各难拆螺丝滴上汽油、煤油或松动剂,并用手锤轻轻敲击,使其除锈松动。将传动装置拆下,然后卸下填料压盖螺母,退出填料压盖,将填料室中的旧盘根清除干净,再卸下阀盖螺栓,取下阀盖,把阀体阀盖密封面上的垫料铲除干净。旋出阀杆,取下阀瓣并妥善保管。22阀门各部件的清洗和检查用汽油或煤油将阀门各部件清洗干净。检查阀体与阀盖表面有无裂纹、砂眼等缺陷;阀体与阀盖接合面是否平整,凹口与凸口有无损伤,其径向间隙是否符合要求(一般为0.20.5mm)。检查阀瓣与阀痤封面是否有锈蚀、刻痕、裂纹、沟槽、缺口等缺陷,如果有这些缺陷,轻者应修刮、研磨,重者则应先补焊,然后再加工研磨,如损坏特别严重无修复价值时,应更换新门。检查阀杆表面有无缺陷,阀杆的弯曲度、椭圆度及表面锈蚀和磨损程度是否符合要求,一般地,弯曲度不应超过0.10.25mm,椭圆度不应超过0.020.05mm,表面锈蚀和磨损深度不应超过0.10.2mm;并检查阀杆螺纹是否完好,与阀套配合是否灵活。不符合上要求时,应进行校直、加工或更换,更换时,所用材质要与原材质相同。阀门阀套螺纹应无磨损、无变形、无损坏,与阀杆螺纹配合良好,旋转灵活。当螺纹丝扣磨损超过1/3时,或变形损坏严重时,应予更换,门套与外套间的螺纹连接应紧密坚固,不得松动。填料压盖与填料室及阀杆的间隙要适当,一般为0.150.30mm;阀杆及阀瓣的固定架及夹板的连接件,连接夹持应可靠;各螺栓、螺母的螺纹应完好,配合适当,无咬扣现象;平面轴承的滚珠、滚道应无麻点、腐蚀、剥皮等缺陷;传动装置各部件完好无损,配合间隙正确,操作灵活;阀门的手轮等部件应完整无损。23阀门的修理中低压阀门的修理主要包括以下内容:(1) 阀瓣及阀座密封面的研磨和修复。(2) 阀杆及其连接的检修与修复。(3) 阀门传动装置的检修。 以上三条将在后面的章节中细述。(4) 阀盖、阀体裂纹或砂眼的补焊:可以用磨光机把有缺陷的地方磨成坡口,然后进行补焊。碳素钢阀门补焊时,可以不作预热处理;合金钢阀门在补焊前应进行预热,预热温度为250300 并使用合金钢电焊条。24阀门的复装 阀门的复装过程与其解体过程基本相反,因此不再细述,下面只就阀门复装的要求、原则;垫片及填料的基本安装工艺作一介绍。241阀门装复的要求(1) 阀门装复的条件:所有的阀件经清洗、检查、修复或更换后,其尺寸精确度、相互位置精度、粗糙度以及材料性能和热处理等机械性能等,均应符合技术要求。(2) 阀门装复的原则:一般情况是先拆的后装,后拆的先装;弄清配合性质,切忌不按工艺要求敲打;操作有顺序,先里后外,从左至右,自下而上;顺手插装,先易后难;先零件、部件、机构,后上盖试压。(3) 装配的效果:配合恰当,连接正确,阀件齐全,螺栓紧固,开关灵活,指示准确,密封可靠,适应工况。242垫片的安装2421垫片的安装工艺(1) 垫片的形式、尺寸应按照阀门密封面的形式和尺寸来确定,选用垫片的材料应与阀门的工况条件相适应。(2) 对先用的垫片,应仔细检查,无任何缺陷后方可使用;使用过的金属垫片在重新使用前,一般应进行退火处理,消除应力,并经修整后方可使用。(3) 安装垫片前,应清理密封面。对密封面上的原垫片的残片应用铲刀铲除干净,水线糟内不允许有碳黑、油污、残渣、胶剂等物。密封面应平整、无凹痕、径向划痕、蚀坑等缺陷。不符合要求的,要进行研磨修复。(4) 上垫片前,密封面、垫片、螺纹及螺栓螺母旋转部位涂上用机油调和的石墨粉或二硫化钼粉。(5) 垫片安装在密封面上的位置要正确,不能偏斜伸入阀腔或搁置在台面上。(6) 安装垫片只允许上一片,不允许在密封面间上两片或多片来消除两密封面之间的间隙不足。(7) 在上阀盖前,阀杆应处于开启位置,以免影响安装和损坏阀件。上盖时要对准位置,不得用推拉的方法来调整阀盖位置,以免发生垫片的位移和擦伤。调整阀盖位置时,应将阀盖慢慢地提起,再对准轻轻地放下。(8) 拧紧螺栓时,应采取对称、轮流、均匀的操作方法,分24次拧紧,螺栓应满扣、齐整2421垫片材料的选择阀门垫片的材料根据输送介质的特性、温度和压力选定。垫片有软垫片和硬垫片两类。软垫片的适用压力比硬垫片低。不同软垫片材料的适用范围见下表 垫圈材料 适用介质最高工作压 力 (Mpa) 最高工作温 度 ( ) 特点 普通橡胶耐热橡胶夹布橡胶块水、空气、惰性气体0.590.590.986012060弹性好耐 热耐油橡胶润滑油燃料油、液压油0.5980耐 油耐酸碱橡胶低浓度硫酸、盐酸、氢氧化钠05960耐酸碱中压橡胶石棉板水、空气、惰性气体、蒸汽、煤气、氯、氨、酸碱溶液392350高压橡胶石棉板空气、惰性气体、蒸汽、煤气981450耐油橡胶石棉板油品、溶剂392350聚氯乙稀板水、空气、酸碱溶液05950在高压或要求较严格的情况下,可采用金属垫片,用紫铜、铝等软金属可制成扁平环状(矩形截面)的垫片。用于高温高压时,还可用10号钢、不锈钢制成的垫片。243阀门填料(盘根)的安装阀门填料应具有一定的弹性,能起到密封作用,另外与阀杆的磨擦系数要小,要能随一定的温度和压力,不易变形,工作可靠。2431阀门填料(盘根)的安装工艺(1) 填料的选用:应按填料室的形式和介质的压力、温度、腐蚀性质来选用,填料形式、尺寸、材质及性能应符合要求。(2) 柔性石墨填料是成型填料,应表面光滑平整。不得有毛边、松裂、划痕等缺陷。(3) 安装填料前,填料装置各部件已经进行清洗、检查和修整,各部件光滑无缺陷;阀杆、压盖及填料室三者之间配合间隙适当,一般为0.150.30mm。(4) 安装前,无石墨的石棉填料应涂上一层片状的石墨粉。(5) 凡是能在阀杆上端直接套入成型填料的阀门,都应尽量彩直接套入的方法;阀门检修后复装时,都应采用直接套入的方法。(6) 当填料不能直接套入时,可以采用切口搭接的方法:1) 将合乎要求的方形盘根以阀杆周长为长度以45 方向切开;成型盘根直接以45 的切口切开,使盘根填入时不能短缺和重叠。2) 填入填料室时,各层之间的切口搭接位置应相互错开120;也可相互错开90 、180 或90 、180 交错使用。(7) 向填料室填装填料时应一圈圈地安放,并一圈一圈地用压具压紧、压均匀,不得用许多圈连绕的方法。(8) 填料在安装过程中,相隔12圈应旋转一下阀杆,以免阀杆与填料咬死,影响阀门开关。(9) 使用填料,严禁以小代大。在没有合适填料的情况下,允许使用比填料室糟宽12mm的填料,但不允许用锤子打扁,应用平板或辗子均匀地压扁。(10) 拧紧填料压盖时,用力要均匀,两边螺栓应对称地拧紧,不得把压盖压歪。压盖压入填料室的深度为填料函深度的1/10。2432填料的材料选择根据压力、温度的不同,阀门上常用填料的材料选择范围如下名称按材料构成分类型号使用范围普通石棉盘根(蒸汽、水、空气、油)1、润滑油和石墨浸渍过的石棉线2、石棉线夹铜丝编结,用油和石墨浸渍3、石棉线夹铝丝编结,用油和石墨浸渍方型、圆型、编结或扭制按石棉号分为:1、250、4.5Mpa2、350、4.5Mpa3、450、6Mpa高压石棉盘根(蒸汽介质)1、用橡胶结合卷制或编结,带有铝丝的石棉布或石棉线2、石棉绒状高压盘根3、细石棉纤维与片状石墨粉的混合物4、用石墨粉处理过的石棉绳环,环间填以片状石墨粉方型、扁型1、方型:510、14Mpa2、扁型350、4.5Mpa石墨盘根(蒸汽介质)1、石墨制成的环并用银色石墨粉填在环间(也可制成散装的现场常用)2、也有掺不锈钢丝以提高使用寿命成型540、14Mpa25 阀门通用件常见故障处理 运行中的阀门常常会发生各种故障,为了更有效地消除故障,必须先了解阀门在使用时的情况,针对发生的故障,认真分析发生故障的原因,然后采取有效的方法在检修中合理地予以消除。下面就一般阀门的一些常见故障的原因及处理方法介绍如下。251阀门关闭不严(1) 密封面接触面不平,有沟纹、划痕等缺陷,需根据具体情况进行研磨或堆焊后研磨。(2) 密封面材质不良,应更换或堆焊后加工研磨。(3) 密封面间有杂物垫住,将门开启,冲洗后再关闭。(4) 闸阀阀瓣与阀杆间隙过大,造成阀瓣下垂而使密封面接触不好,应调整阀瓣与阀杆间隙或更换阀瓣。252阀门开关不灵活(1) 传动装置卡死,应对传动装置的有关部位进行检查处理。(2) 齿轮轴与齿轮或与齿轮轴套咬死,应将齿轮与齿轮轴拆下进行打磨或车削,加大间隙,使其转动自如。(3) 推力轴承破碎或锈住,应更换推力轴承或清洗后注油。(4) 阀杆弯曲,出现时松时时紧现象,应校直或更换。(5) 热状态时阀门关闭太紧或开启过大而卡住,用力缓慢试开或再关0.51圈。(6) 阀瓣脱落卡死在接触面上,检查顶尖,阀瓣卡子及阀瓣与阀杆销子是否由于运动时间过长而磨损脱落,针对具体情况进行修复或更换有关零件。(7) 阀杆与阀套螺母咬扣或锈死。若只是锈死,可加少许煤油或松动剂浸泡后开关数次,直至阀杆转动自如;若是螺母咬扣,可修复阀杆或阀套螺纹,损坏严重不能修复时,应更换门杆或门套。(8) 阀杆与压兰胀死。应对该部位进行打磨或车削压兰内径,使其间隙符合要求。(9) 盘根压得过紧,在保证不漏的情况下松一松压兰螺丝。253盘根泄漏(1) 盘根不合格、质量差、高温下烧焦萎缩,应更换合格盘根。(2) 填盘根的方法不符合要求,按正确方法重填。(3) 阀杆上有严重腐蚀、麻点、沟纹等缺陷,应更换阀杆。(4) 盘根太松或紧偏或格兰弯曲变形,应进行调整。(5) 盘根使用时间太长而失效,应更换盘根。254阀盖垫或法兰垫泄漏(1) 螺栓紧力不够或紧偏。应对称紧螺栓,紧力一致,结合面间隙应一致。(2) 垫片失效或损坏,应更换垫片。(3) 接触面不光滑、不平整、有麻点、沟槽、削纹等缺陷,应进行修复研磨。(4) 接触面上有汽孔、砂眼等缺陷可进行补焊然后磨光处理。(5) 法兰止口配合不当,装配时中心没找好,应重新对好中心后装配。255阀瓣腐蚀损坏阀瓣腐蚀损坏主要是由于阀瓣材料选择不当,应按介质性质和温度选用阀瓣材料或更换阀门。256阀门本体漏(1) 制造时浇铸不好,有砂眼或裂纹。(2) 阀体补焊时开裂。处理方法:挖去裂纹或砂眼,打磨坡口,改进补焊工艺,重新施焊,探伤检查验收。257紧固螺栓损坏(1) 螺栓螺纹粗糙度超标,加工不合格,应重新加工或更换螺栓。(2) 螺栓材料不对,高温时变形,应更换材质符合要求的螺栓。(3) 涂料不干净使用权螺栓紧不动,应清除涂料或采用紧一圈松半圈的方式紧螺丝,不可强紧。第三章 高压阀门的检修31高压阀门的结构及检修特点 发电厂中使用的高压阀门与管道的连接多采用焊接连接,而不用法兰连接,这种连接方式的优点是密封性可靠,不泄露,比法兰螺栓连接经济,但拆卸不方便,阀门检修只能在现场进行,且无法单独做水压试验。在焊接时,由于阀壳厚度比管壁厚度要厚得多,会使对口和焊接发生困难,所以有的阀门制造厂在阀门上采用预焊过渡段与管道的材料相匹配,过渡段一般采用锻钢件。高压阀门阀体与阀盖的连接由于要随介质的高压作用,要求保证强度,密封可靠,以避免介质沿结合处外泄。最常用的结构是内压自紧密封连接,这种连接利用介质本身的压力来达到密封的目的,压力越高,密封越严;但结构复杂,加工精度要求高。常用的自密封结构如图6-2所示。高压闸阀的闸板多采用楔式弹性闸板结构,可有效地解决密封面的泄露问题。因为一般闸阀的阀瓣厚度比阀壳要大得多,在受压和受热情况下,阀瓣和阀壳将具有不同的弹性变形,膨胀程度也不一致,很容易造成泄露 。当采用弹性闸板结构时,可利用闸板的弹性变形补偿闸板密封面与阀座密封面之间楔角的偏差,可保证阀门在高压,低压时的密封性,同时温度变化也可以不影响密封性能与阀瓣的开启。图6-3所示为楔式弹性闸板闸阀。高压阀门在结构上与中低压阀门并无太大的区别,只是需根据压力温度的不同选择合适的阀体和密封面材料。因此高压阀门的检修项目、程序、密封面的研磨、质量验收标准等都可参照中低压阀门,所不同的是高压阀门大多随炉一起进行水压试验,其严密性只能根据汽水系统的特点、流程来判断。如具有两道貌岸然门的疏放水系统,可分别关闭一次门或二次门,开二次门或一次门,以分别检验两道门的严密情况。32阀体和阀盖的焊补 高压阀门由于在运行中温度变化或在制造时的缺陷,阀体和阀盖上可能产生砂眼或裂纹,如不及时修补,危险性很大。 阀体和阀盖上如发现裂纹,在进行修补之前,应在裂缝方向前几mm处使用58的钻头,钻止裂孔,孔要钻穿,以防裂纹继续扩大。然后用砂轮把裂纹或砂眼磨去或用錾子剔去,打磨坡口,坡口的型式视本体缺陷和厚度而定。壁厚的以打双坡口为好,打双坡口不方便时,可打U形坡口。焊补时,应严格遵守操作规范,一般焊补碳钢小型阀门时可以不预热,但对大而厚的碳钢阀门、合金钢阀门,不论大小,补焊前都要进行预热,预热温度要根据材质具体选择。焊接时要特别注意施焊方法,焊后要放到石棉灰内缓冷,并做1.25倍工作压力的超压试验。33密封面的车削阀门的密封面在使用中经常产生探伤、碰伤、压痕、冲蚀、腐蚀等损伤,当这些缺陷深度超过0.3mm时,可采用磨削,车削的方法来修复,一般是在车床上车一刀后再进行研磨。在车床上切削时,较难加工的楔式密封面可使用专门的夹具,图6-4所示为楔式闸阀阀体密封面的加工夹具,图6-5所示为楔式闸板密封面加工夹具,其中带有斜向相反。在车削时,要昼减少切削量,避免闸板与阀座相吻合时,产生掉线现象。掉线现象即关闭件密封面与阀座密封面之间存在着间隙或错位,不能起密封作用。34阀杆及其检修阀杆是阀门的重要零件之一,它随传动装置的扭矩,将力传递给关闭件,达到开启、关闭、调节、换向等目的。阀杆除与传动装置相连接外,还与阀杆螺母、关闭件相连接,有的还与轴承直接连接,形成阀门的完整传动系统。341阀杆和阀杆螺母常用材质阀杆在阀门的开关过程中不但是运动件、受力件,而且是密封件。它要受到介质的冲击和腐蚀,还与填料产生摩擦,因此在选用阀杆材料时,必须保证在规定的温度下,有足够的强度,良好的冲击韧性、抗擦伤性以及耐腐蚀性。阀杆又是易损件,材料的机械加工性能和热处理性能也是要注意的。电厂常用的阀杆材料如下(1) 铜合金:一般选用牌号有QA19-2、HP656-1-1,适用于pn1.6Mpa、t200的低压阀门。(2) 碳素钢:一般选用A5、35#钢,经过氮化处理,适用于pn2.5 Mpa的中低压阀门。A5钢适用温度不超过300,35#钢适用温度不超过。但碳钢氮化制成的阀杆不而腐蚀。(3) 合金钢:一般选用40Cr经镀铬处理后,适用于pn32 Mpa、t450的汽水、石油等介质。38CrMoA1A经氮化处理后,适用于pn10 Mpa、t540的汽水、油介质。20CrMoA1A经氮化处理后适用于pn14 Mpa、t570的汽水、油介质。阀杆螺母与阀杆以螺纹相配合,直接随阀杆的轴向务,而且处于与支架等阀件的磨擦之中。因此阀杆螺母除要有一定的强度外,还要求具有磨擦系数小,不锈蚀,不与阀杆咬死等性能。阀杆螺母常用材料如下:(1) 铜合金:铜合金不生锈,磨擦系数小,有一定的强韧性,是阀杆螺母普遍采用的材料。ZHMn58-2-2铸黄铜适用于pn小于或等于1.6 Mpa的低压阀门;ZQA19-4无锡青铜适用于pn小于或等于6.4 Mpa的中压阀门;ZHA166-6-3-2铸黄铜适用于pn大于6.4 Mpa的高压阀门。(2) 钢:电动阀门的阀杆螺母需要较高的硬度,在不导致螺纹咬死的条件下,常选用劲5#、40#优质碳素钢。在选用时,应遵守阀杆螺母硬度低于阀杆硬度的原则,以免产生过早磨损和咬死的现象。342阀杆螺母的检修阀杆螺母系传递扭矩的阀件,它除了承受较大的关完备力外,在阀内的阀杆螺母容易受到介质的腐蚀和冲蚀;在阀外的阀杆螺母容易受到大气的侵蚀、灰尘的磨损,致使阀杆螺母过早损坏。在检修时,要注意阀杆螺母梯形内螺纹、键槽、滑动面及爪齿的损坏情况。如轻微损坏,可针对损坏情况进行相应的处理;如果阀杆螺母损坏严重,则需更换新的阀杆螺母,若无备件,则需要自己加工配制。阀杆螺母的形式有多种,但它们的一些基本技术要求几乎是一致的,如阀杆螺母梯形螺纹粗糙度一般要求为 ,普通螺纹的粗糙度一般要求为 ,凸肩滑动面粗糙度一般要求为 ,外圆柱滑动面粗糙度一般要求为 。闸板上的阀杆螺母通常呈方块,旋转的阀杆螺母一般带有圆形凸肩,从梯形螺纹的旋向来看,固死在支架上的阀杆螺母通常为右旋,嵌在闸板上的阀杆螺母通常不左旋,旋转的阀杆螺母一般为右旋。根据以上基本共同点,再通过实际测绘,便可绘制出阀杆螺母的图去加工了。343阀杆的矫直阀杆经常受到的介质的冲击、传动中的扭曲、关闭过程中压紧力的作用以及不正常的碰损都会使阀杆产生弯曲。阀杆弯曲会影响阀门正常操作,使填料处产生泄漏,加快阀杆与其他阀件的磨损。阀杆的弯曲变形可采用以下几种方法矫直修理:(1) 静压矫直法。通常在专用的矫直台上进行。先用千分表测出阀杆弯曲部位及弯曲值,再调整V形块的位置,把阀杆最大弯曲点放在两只V形块中间,并使最大弯曲点朝上,向下施加力,如图6-6所示,以矫正弯曲变形。(2)冷作矫直法。冷作矫直的着力点正好与静压矫直相反,它是用圆锤、尖锤或用圆弧工具敲击阀杆弯曲的凹侧表面,使其产生塑性变形,受压的金属层挤压伸展,对相邻金属产生推力作用,弯曲的阀杆在变形层的应力作用下行到矫直。冷作矫直不降低零件的疲劳强度,矫直精度易控制,稳定性好,但矫直的弯曲量一般不超过0.5 mm。弯曲量过大,应先静压矫直,再冷作矫直。矫直完毕后,可用细砂纸打锤击部位或用抛光膏抛光。(3)火焰矫直法。与静压矫直一样,在阀杆弯曲部分的最高点,用气焊的中性焰快速加热到450以上,然后快冷,使其弯曲轴线恢复到原有直线形状。需要注意的是如把阀杆直径全部加热透,则起不到矫直的作用;阀相干镀铬处理过,则要防止镀铬层脱落,热处理过的阀杆加热温度不宜超过500550。344阀杆的修理 阀杆的使用中还易产生腐蚀和磨损。阀杆密封面损坏后,可用研磨、镀铬、氮化、淬火等工艺进行修复。研磨可参照动密封面的研磨方法,常用的研具如图6-7所示。表面处理可参照有关工艺进行。如阀杆损坏严重,无法修复,可制作新阀杆或购置备件进行更换。35 阀门密封面的手工堆焊阀头和阀座密封面经长期使用和研磨,密封面逐渐磨损,严密性降低,可用堆焊的办法将其修复。这种方法具有节约贵重金属,连接可靠,适应阀门工况条件广,使用寿命长等优点。堆焊的方法有电弧焊、气焊、等离子弧焊、埋弧自动堆焊等,电厂检修中最常用的方法是手工堆焊。一堆焊缺陷的预防阀门密封面的手工堆焊操作工艺复杂,要求严格,焊前应针对施焊件制定技术措施,做好充分的准备,才能保证堆焊质量,不出现各种各样的缺陷。351裂纹的预防堆焊前要制作适当的堆焊槽,堆焊槽的宽度比密封面宽,棱角处呈圆弧,严格清除原堆焊层和渗氮层,堆焊槽上的油污、缺陷要认真清除干净。对刚性大、大堆焊件、中碳钢及淬硬倾向高的低合金钢,要进行整体或合理的局部预热,以消除和减少堆焊产生的应力。堆焊时要采用过渡层,用奥氏体不锈钢等塑性好的焊条打底,以防止堆焊层出现裂纹和剥离。堆焊最好在室内进行,避免穿堂风,并尽量避免连续多层堆焊,防止焊件过热,焊后应缓冷。有的堆焊层焊后应立即进行热处理,如用堆547钼焊条堆焊15 CrMoA1A后,需立即进行680750高温回火,以改善淬硬组织,降低热影响区的硬度。对于一般不锈钢、低碳钢等塑性好的堆焊件,可以不用焊前预热、焊后热处理。352 气孔和夹渣的预防气孔和夹渣对阀门密封面是十分不利的,在堆焊时应尽量防止气孔和夹渣的出现。这就要求焊接时应严格按照操作规范、规程,正确选用焊条、焊丝和焊粉,按规定烘焙焊条。堆焊时应电流适中,速度恰当。每层焊完后都应认真清除焊渣,并检查是否存在焊接缺陷,严格把关。353 变形的预防为了减少变形,应尽可能地减少施焊过程中的热影响区,采用对称焊法及跳焊法等合理堆焊顺序;采用较小的电流、较细的焊条、层间冷却办法;也可采用必要的夹具和支撑,增大刚度。354 硬度为了保证堆焊层的硬度达到设计要求,在堆焊过程中应采用冲淡率小的工艺方法。当采用手工电弧堆焊时,宜采用短弧小电流。对有淬硬倾向的焊材(如堆507、堆547),可用适当的热处理措施来提高堆焊层的硬度。36 几种常用焊材的堆焊361 不锈钢焊材的堆焊不锈钢品类的堆焊材料已普遍用于中高压阀门密封面的堆焊。这里所说的不锈钢焊材不包括铬13不锈钢类,为了伤痛述的方便,也将堆567焊条归在此类。堆焊处表面和堆焊槽要粗车或喷砂除氧化皮,堆焊处不允许有任何缺陷和脏物,并将原密封面和渗氮层彻底清除,见本体光泽后方可堆焊。焊条的选择一般应符合原密封面材质。常用的不锈钢堆焊焊条如表3-1所示。 表3-1 不锈钢堆焊常用焊条牌号、性能及用 牌 号 药皮 类型 焊接 电流焊缝主要成分及硬度 主 要 用 途 焊 接 措 施堆532钛钙型交直流 Cr18Ni8Mo3vHB170 用于堆焊中压阀门密面,有一定的耐磨、耐蚀、耐高温性能 焊 条 经250左 右 烘焙1h堆537低氢型直流反接堆547Cr18Ni8Si5HB270320 用于堆焊工作温度在570以下的高压锅炉阀门密封面,具有良好的抗擦伤、耐腐蚀、抗氧化等性能 焊条经250左右烘焙1h,一般碳素钢不预热,大件、其他钢材要一定温度预热。焊层为34层为适 堆547钼 Cr18Ni8 Si5 Mo HRC37 用于工作温度低于600高压阀门密封面,具有良好的抗擦伤、抗冲蚀、抗热疲劳性能,堆焊金属时效强化效果显著 焊 条 经250左右烘焙1h,堆焊大件、深孔小口径截止阀体或其他钢材时,需预热缓冷或执处理,连续施焊34层堆557低氢型直流反接Cr18Ni8Si7 HRC40 用于工作温度低于600高压阀门密封面堆焊,具有良好抗浸蚀、抗氧化、抗腐蚀性能,硬度和抗擦伤性能随时效时间增加而提高 焊 条 经250左右烘焙1h,工件一般预热温度为300450,尽量采用短弧小电流堆焊堆567 Cr10Mn25 HRC210 用于堆焊工作温度低于350以下的球墨铸铁的阀门密封面,具有良好的抗擦伤、耐腐蚀、抗氧化等性能 焊 条 经250左右烘焙1h时,堆焊密封面采用小电流连续堆焊三层,被焊球铁应符合技术要求堆577 Cr14Mn14 HRC28 用于堆焊工作温度在510以下的中高压阀门,在闸阀中与堆507钼配合用,具有良好的抗擦伤性能使用寿命高 焊 条 经250左右烘焙1h时,焊前不预热,焊后不处理也有的阀门密封面是用18-8型不锈钢,堆焊焊条选用一般的奥112、奥117。为了防止热裂纹和晶间腐蚀,采用直流反接、短弧、快速焊、小电流,不应有跳弧、断弧、反复补焊等不正常操作。用18-8型不锈钢堆焊密封面,操作工艺简单,不易产生裂纹,但其硬度较低,不适合作闸阀密封面。362 铬13不锈钢焊材的堆焊铬13是不锈钢的一种,从金相组织上分,它属于马氏体不锈钢,在中高压阀门上应用较广泛,常用牌号有1Cr13、3 Cr13等。堆焊处表面的要求与前相同,选用焊条尽量符合原密封面材质常用焊条见表3-2,这类焊条常用来堆焊510以下、0.616 Mpa的铸钢为本体的密封面。表3-2 铬13堆焊常用焊条的牌号、性能及用途牌 号 药皮类型焊接电流焊缝主要成分及硬度 主 要 用 途 焊 接 措 施堆502钛钙型交直流1Cr13HRC40用于堆焊工作温度在450以下的中压阀门等,堆焊层具有空淬特性焊条经250左右烘焙1h,焊件焊前预热300以上,焊后不热处理。加热750800,炊化加工后,再加热9501000,空冷或油淬后重新硬化。焊接工艺良好堆507低氢型直流反接焊条经250左右烘焙1h时。其他与上相同堆507钼低氢型直流反接1Cr13MoHRC38用于堆焊510以下的中温高压截止阀、闸阀密封面应将本焊条与堆577配合使用,能获得良好的抗擦伤性能焊条经250左右烘焙1h,焊件不需预热和焊后处理堆507钼 铌1Cr13Mo NiHRC40用于堆焊450以下的中、低压阀门密封面,具有良好的抗氧化和抗裂纹性能堆512钛钙型交直接2Cr13HRC45用于堆焊过热蒸气用的阀件,其硬度耐磨性比堆502高,较难加工,堆焊层有空淬特性焊件经150左右烘焙1h,焊前预热300以上,不需热处理,可在750800退火软化,加工后再经9501000,空冷或油淬,重新硬化堆517低氢型直流反接2Cr13HRC45焊条经250左右烘焙1h。其他同上堆5273Cr13HRCHRC4049焊条经250左右烘焙1h,焊前预热350以上363 钴基硬质合金焊材的堆焊钴基硬质合金在检修中最常用的堆焊方法是氧-乙炔堆焊法,这种方法熔深较浅,质量好,节约贵重合金,设备简单,使用方便,但效率较低。堆焊35#、Cr5Mo、15CrMo、20 CrMo以及18-8不锈钢等材质的阀门,堆焊表面的清理要求如前所述。堆焊前要预热,堆焊时焊件要保持温度一致,焊后要缓冷,表3-3为钴基硬质合金堆焊件预热及热处理规范。 表3-3 钴基硬质合金堆焊件预热及热处理规范 焊 件 材 料 预热温度() 焊 后 热 处 理 普通低碳钢小件 不预热 空 泠 普通碳钢大件,高碳钢及低合金小件 350450 置于砂或石棉灰中缓冷 高碳钢、低合金钢大件、铸钢部件 500600 焊后在600炉中均热30min后,炉冷 18-8型不锈钢铁 600650 焊后于860炉中保温4 h,以40/h速度冷至700后,再以20/h速度炉冷或石棉中缓冷 铬13类不锈钢 600650 焊后于800850炉中,每25mm厚保温1 h后,以40/h速度炉冷氧-乙炔堆焊操作时,应调试好火焰,焰心与中焰长度比为1:3,即“三倍乙炔过剩焰”,这种碳化焰温度低,对碳合金元素烧损最小,能造成焊件表面渗碳和堆焊熔池极小的良好条件。堆焊过程中应随时注意调整火焰比。为了保证火焰的稳定,最好单独使用乙炔瓶和氧气瓶。堆焊时要严格按照操作规范操作,换焊丝时火焰不能离开熔池,收口火焰离开要慢,以免焊层产生裂纹和疏松组织。焊前对焊丝进行800保温2h的胶氢处理。堆焊含钛阀体金属应打底层过渡。堆焊时注意火焰对熔池浮渣的操作及对焊洒的清除,以免堆焊层产生气孔、翻泡、夹渣等缺陷。钴基硬质合金堆焊也呆采用电弧堆焊的方法, 或等离子弧粉末堆焊法。钴基硬质合金堆焊常用焊条、焊丝见表3-4所示 表3-4钴基硬质合金堆焊常用焊条、焊丝的牌号、性能及用途牌 号药皮类型焊接电流焊缝主要成分及硬度主 要 用 途焊 接 措 施堆802钛钙型直流反接钴基Cr30W5HRC40用于要求在650左右仍能保持良好的耐磨性和一定耐腐蚀的高温高压阀门的堆焊焊条经150左右烘焙1h时,按阀门大小和材质类别,需经300600预热,采用小电流短弧焊,焊后在600700回火1 h后,再缓冷或将阀门立即放入干燥和热的砂箱中缓冷堆812钛钙型直流反接钴基Cr30W8HRC44用于高温高压阀门等,在650左右仍具有良好的耐磨性及耐腐蚀性能耐焊条经150烘焙1h左右时,按阀门大小和材质类别,需经300600预热,采用小电流短弧焊,焊后在600700回火1 h后,再缓冷或将阀门立即放入干燥和热的砂箱中缓冷丝111(钴基1号)钴基C1Cr29W5Si1.5HRC4045具有硬度高、耐腐蚀性优越、耐热性能良好等特点,适用于高温高压阀门的堆焊丝112(钴基2号)钴基C1.5Cr29 W8Ni3Si1.5 HRC4550在650高温下具有良好的耐蚀、耐热、耐磨性能。用于高温高压阀门的堆焊第四章 特种阀门的检修41安全阀的选型及检修411安全阀的型式及选择1)安全阀的型式按照结构型式,安全阀可分为以下三种类型:a.弹簧式安全阀 利用弹簧将作用力传递到阀瓣上,它是通过调节弹簧松紧来平衡介质对阀瓣的压力的。如图141所示。b.杠杆重锤式安全阀 利用杠杆将作用力传递到阀瓣上,它是通过调整重锤对阀杆的距离来平衡介质对阀瓣的压力的。如图142所示。c.先导式安全阀 由主阀和副阀组成,借副阀的作用带动主阀动作,也叫脉冲式安全阀,如图143所示。它由主安全阀、先导安全阀等零件组成。当压力超过规定值时,先导安全阀开启,将介质引进主安全阀内,然后顶动活塞,活塞带动阀瓣开启;当介质压力降到低于规定值时,先导安全阀关闭,使主安全阀的活塞 无介质压力作用,在弹簧的作用下回弹,带动阀瓣关闭。2)安全阀的选择a.弹簧式安全阀适用于pn 32Mpa、Da150mm工作条件下的水、蒸汽、石油等介质。碳钢制的弹簧式安全阀适用于介质温度t450 ;合金钢制的弹簧式安全阀适用于介质温度t600。b.杠杆重锤式安全阀主要用于水、蒸汽等工作介质。铸铁制的杠杆重锤式安全阀适用于公称压力pn1.6Mpa,介质温度 t200的工作条件下;碳素钢制的杠杆重锤式安全阀适用于pn4.0Mpa、介质温度t450的工作条件下。c.先导式(脉冲式)安全阀主要用于高压和大口径场合。4.1.2安全阀的检修安全阀的检修与阀门检修基本相同,在此就其特殊内容叙述于下。4.1.2.1安全阀的解体检查安全阀在检修前应解体检查,以便了解各个部件的状态,确定检修内容和方法。在解体前应测量记录各部件尺寸,如弹簧的长度、弹簧调整螺母的位置、重锤位置、各处间隙等,这样有利于检修后的组装和调整工作。安全阀解体后应对如下部件进行检查:(1) 检查安全阀弹簧,应无裂纹、变形等缺陷,弹性良好或进行弹性试验,应符合设计图纸要求。(2) 检查活塞环(涨圈)有无缺陷,并测量涨圈接口的间隙。在活塞室内,其间隙应为0.200.30mm;在活塞室外自由状态,其间隙应为1mm。检查活塞、活塞室有无裂纹、沟槽和麻坑等缺陷。(3) 检查安全阀阀瓣与阀座密封面有无沟槽和麻坑等缺陷。(4) 检查弹簧安全阀的阀杆有无弯曲。每500mm长度允许的阀杆弯曲不超过0.05mm。
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