阀门检修及维护

阀门检修及维护 2018 3 1 培训目的 阀门是流体输送系统中的控制部件 具有截断 调节 导流 防止逆流 稳压 分流或溢流泄压等功能 发电厂各种工作介质管道中的阀门数量很多 种类很多 阀门的好坏直接影响到发电厂的安全 经济运行 通过对几种基本类型阀门的检修培训 掌握阀门的基本结构 密封面研磨方法 填料 垫床的更换与制作的方法 要求以及阀门常规检修项目的工艺要求 第一节阀门的型号与分类一 阀门的型号阀门的型号主要表示阀门的类别 作用 结构以及阀门的材料性质等 一般有七个单元组成 1 2 3 4 5 6 7 第七单元表示阀体材料第六单元表示公称压力第五单元表示密封面或衬里材料第四单元表示结构形式第三单元表示连接形式第二单元表示驱动方式第一单元表示阀门类别 1 第一单元用汉语拼音字母表示阀门的类别 2 第二单元用一位数字表示阀门的驱动方式 对于手动 自动 直接转动取消本单元 3 用一位数字表示阀门与管道的连接方式 1 用于双弹簧安全门 2 用于杠杆安全门 单弹簧安全门 4 第四单元用一位数字表示阀门的结构形式 不同的阀门类别有不同的结构形式 我们列举常用的阀门 闸阀的结构 截止阀 节流阀结构 止回阀结构 5 第五单元用汉语拼音表示密封面或衬里材料 6 第六单元用公称压力的数字直接表示 并用短线与前面隔开 7 第七单元用汉语拼音表示阀体的材料 对于压力小于1 6MPa的灰铸铁阀门或压力大于2 5MPa铸钢阀门省略本单元 举例 Z948W 10型 表明是闸阀 电动 法兰连接 暗杆平行式双闸板 密封面材料自体加工 公称压力为1 0MPa 阀体材料为灰铸铁 省略 J63H 200V 表明是截止阀 焊接 直通铸造 密封面为不锈钢 公称压力为20 0MPa 阀体材料是铬钼钒钢 二 阀门的分类对于阀门的分类可以按照阀门的作用 驱动方式 公称压力 流通介质 工作温度等来区分 我们国家按照驱动方式作用及结构特点把通用阀门来分类 共十一类 通用阀门 驱动阀 自动阀 截断阀类 调节阀类止回阀类安全阀类分流阀类调节阀类 闸阀截止阀隔膜阀旋塞阀球阀蝶阀 节流阀止回阀安全阀疏水阀减压阀 按压力分类 1 真空阀工作压力低于标准大气压的阀门 2 低压阀公称压力PN450 的阀门 2 中温阀120 t 450 的阀门 3 常温阀 40 t 120 的阀门 4 低温阀 100 t 40 的阀门 5 超低温阀t 100 的阀门 三 典型阀门 3 1闸阀闸阀是作为截止介质使用 在全开时整个流通直通 此时介质运行的压力损失最小 闸阀通常适用于不需要经常启闭 而且保持闸板全开或全闭的工况 不适用于作为调节或节流使用 对于高速流动的介质 闸板在局部开启状况下可以引起闸门的振动 而振动又可能损伤闸板和阀座的密封面 而节流会使闸板遭受介质的冲蚀 明杆楔式单闸板闸阀 从结构形式上 主要的区别是所采用的密封元件的形式 根据密封元件的形式 常常把闸阀分成几种不同的类型 如 楔式闸阀 平行式闸阀 平行双闸板闸阀 楔式双闸板闸等 最常用的形式是楔式闸阀和平行式闸阀 3 2截止阀截止阀是用于截断介质流动的 截止阀的阀杆轴线与阀座密封面垂直 通过带动阀芯的上下升降进行开断 截止阀一旦处于开启状态 它的阀座和阀瓣密封面之间就不再有接触 并具有非常可靠的切断动作 因而它的密封面机械磨损较小 由于大部分截止阀的阀座和阀瓣比较容易修理或更换密封元件时无需把整个阀门从管线上拆下来 这对于阀门和管线焊接成一体的场合是很适用的 介质通过此类阀门时的流动方向发生了变化 因此截止阀的流动阻力较高 引入截止阀的流体从阀芯下部引入称为正装 从阀芯上部引入称为反装 正装时阀门开启省力 关闭费力 反装时 阀门关闭严密 开启费力 截止阀一般正装 3 3止回阀止回阀的作用是只允许介质向一个方向流动 而且阻止反向流动 通常这种阀门是自动工作的 在一个方向流动的流体压力作用下 阀瓣打开 流体反方向流动时 由流体压力和阀瓣的自重合阀瓣作用于阀座 从而切断流动 包括旋启式止回阀和升降式止回阀 3 4蝶阀蝶阀的蝶板安装于管道的直径方向 在蝶阀阀体圆柱形通道内 圆盘形蝶板绕着轴线旋转 旋转角度为0 90 之间 旋转到90 时 阀门则是全开状态 蝶阀结构简单 体积小 重量轻 只由少数几个零件组成 而且只需旋转90 即可快速启闭 操作简单 蝶阀处于完全开启位置时 蝶板厚度是介质流经阀体时唯一的阻力 因此通过该阀门所产生的阻力很小 故具有较好的流量控制特性 可以作调节用 蝶阀有弹性密封和金属的密封两种密封型式 弹性密封阀门 密封圈可以镶嵌在阀体上或附在蝶板周边 采用金属密封的阀门一般比弹性密封的阀门寿命长 但很难做到完全密封 金属密封能适应较高的工作温度 弹性密封则具有受温度限制的缺点 2 5球阀球阀是由旋塞阀演变而来 它具有相同的旋转90度的动作 不同的是旋塞体是球体 有圆形通孔或通道通过其轴线 当球旋转90度时 在进 出口处应全部呈现球面 从而截断流动 球阀只需要用旋转90度的操作和很小的转动力矩就能关闭严密 完全平等的阀体内腔为介质提供了阻力很小 直通的流道 球阀最适宜直接做开闭使用 但也能作节流和控制流量之用 球阀的主要特点是本身结构紧凑 易于操作和维修 适用于水 溶剂 酸和天然气等一般工作介质 而且还适用于工作条件恶劣的介质 如氧气 过氧化氢 甲烷 乙烯 树脂等 球阀阀体可以是整体的 也可以是组合式的 3 6隔膜阀隔膜阀是用一个弹性的膜片连接在压缩件上 压缩件由阀杆操作上下移动 当压缩件上升 膜片就高举 形成通路 当压缩件下降 膜片就压在阀体上 阀门关闭 此阀适用于开断 节流 隔膜阀特别适用于运送有腐蚀性 有粘性的流体 而且此阀的操作机构不暴露在运送流体中 故不会被污染 也不需要填料 阀杆填料部分也不会泄漏 3 7安全阀安全阀是锅炉 压力容器和其他受压力设备上重要的安全附件 安全阀是根据压力系统的工作压力自动启闭 一般安装于封闭系统的设备或管路上保护系统安全 安全阀的作用原理是基于力平衡 一旦阀瓣所受压力大于设定动作压力时 阀瓣就会被此压力推开 其压力容器内的气 液 体会被排出 以降低该压力容器内的压力 保证设备和管道内介质压力在设定压力之下 保护设备和管道正常工作 防止发生意外 减少损失 重锤杠杆式安全阀 3 8调节阀调节阀属于控制阀系列 主要靠改变阀门阀瓣与阀座间的流通面积来调节介质的压力 流量 温度等参数 是工艺环路中最终的控制元件 常见的控制回路包括三个主要部分 第一部分是敏感元件 它通常是一个变送器 它是一个能够用来测量被调工艺参数的装置 这类参数如压力 液位或温度 变送器的输出被送到调节仪表 调节器 它确定并测量给定值或期望值与工艺参数的实际值之间的偏差 一个接一个地把校正信号送出给最终控制元件 调节阀 阀门改变了流体的流量 使工艺参数达到了期望值 直通单座阀阀体内只有一个阀座和密封面 结构简单 密封效果好 是使用较多的一种阀体类型 直通双座阀阀体内有两个阀座和密封面 流通能力大 不平衡力小 但泄漏量大 切断效果差 是使用较多的一种阀体类型 套筒阀阀体内部阀芯由套筒导向套筒上开有窗口用于决定流量与流量特性阀芯上可开有平衡孔 减小不平衡力套筒阀可调比大 振动小 不平衡力小 互换性好可适用于大部分单双座阀的应用场合不适用于有颗粒及较脏污介质是使用最为广泛的一种阀体类型 球阀 蝶阀 隔膜阀等都可以作为调节阀 第二节阀门的拆装与检修发电厂中使用的阀门与管道的连接方式主要以焊接为主 这主要是压力高 这种连接方式的优点是严密性好 但是拆卸不方便 检修往往也是在现场进行 检修完成以后也不能单独进行水压试验 而且阀门与管道的过渡段连接由于壁厚不一样 会在焊接过程中又有一定的难度 所以现在有很多的阀门厂在阀门出厂时就已经有过渡段铸钢件的连接 对用户有一定的方便 我们的检修列举常见阀门的检修项目和工艺 一 阀门的解体1 清除阀体外面的污垢 2 在阀体与阀盖连接的地方打上记号 网格 一般用錾子錾成1字形或X形即可 将阀门处于开启位置 3 拆下传动装置 卸下阀体与阀盖上的螺栓 注意对角旋松的问题 然后取下阀盖 取下阀芯 把阀芯包好放起来 不能让密封面直接接触水泥地或会损害密封面的地方 取出垫床 如果是石棉橡胶板或已经损坏的垫床应该用平铲铲掉 并当心损害结合面 4 松开填料压盖上的螺栓 退出压盖 清除废旧的填料 可以用钩子把填料从填料函中取出 当心损坏阀杆或者填料函 5 从阀盖中退出阀杆 二 阀门的缺陷检查1 检查阀体有否裂纹 砂眼 阀体与阀盖的结合面是否平整 凹凸面有否伤痕 2 阀芯与阀座的密封面之间有否沟痕 麻点 3 检查阀杆有否弯曲 填料结合处有没有腐蚀等情况 阀杆的弯曲度不应超过0 1 0 25mm 阀杆的螺纹是否良好 4 填料压盖与填料函之间的间隙是否适当 一般间隙是0 1 0 2mm 5 阀门的螺栓是否良好 检查有没有烂丝 裂纹的情况 6 如果是高压阀门要检查金属齿形垫床的平行度 不能超过0 1mm 7 检查传动装置的灵活性 手动轮子是否完整 三 阀门的修理一般阀门有三个容易泄漏的地方 也就是阀体与阀盖之间 阀芯与阀座之间 填料与阀杆之间 1 阀体或阀盖的焊补高压阀门由于在运行中温度的变化或在阀门制造过程中存在着缺陷 往往阀体上有裂纹或者砂眼的存在 阀体上发现裂纹 在进行修补前 应在裂纹的方向尽头用5 8mm钻头钻一个孔 钻孔的作用就是阻止裂纹的继续扩大 然后用錾子开槽的办法剔除砂眼或裂纹的部分 槽口要有一定 的坡口便以补焊以及焊接的牢固 对于合金钢阀门在补焊时一定要对阀门进行预热 预热的温度根据材质来确定 补焊完以后要注意有一定时间的保温 防止产生新的裂纹 同时要对补焊的阀门要进行超压试验 压力一般在工作压力的1 25倍 2 阀芯与阀座密封面的修补与研磨密封面是阀门最主要的工作面 一旦产生损坏 对设备的安全经济运行产生很大的影响 因此每次检修阀门必须对密封面进行检查检修研磨 1 手工堆焊 发现密封面有沟痕麻点深度超过0 5mm时就必须进行堆焊处理 电厂检修中往往采用手工的堆焊 堆焊过程中要防止产生裂纹以及夹渣气孔等情况出现 另外对高压阀门堆焊前要进行预热堆焊后还要进行热处理 也就是说要保证堆焊以后不影响材质的硬度以及强度 堆焊以后还要进行车削处理 然后再可以进行研磨 2 密封面的研磨阀芯与阀座密封面检修主要采用电动和手工研磨的办法 它是一项复杂烦琐仔细的工作 借助于手工 机械的办法使之达到密封面结合紧密而不产生泄漏 1 磨料及磨具的选择在粗磨时要磨去较多的金属 所以要选择较软的材料做成的磨具 因为软的磨具容易嵌入大颗粒的磨料 这样磨削率就高 精磨时所磨去的金属很少 有时甚至是进行一点修正 所以要选择较硬的材料做成的磨具 这样嵌入磨料就细 对磨具本身磨损也小 能够维持工件的最后尺寸 2 研磨的方法A 用研磨砂进行研磨 在发电厂中研磨阀门均采用机械与手工相结合的办法 对于闸板阀门一般采用机械的办法去进行研 磨 对于球阀 截止阀 安全阀采用先机械后手工的办法 一则可以省力 缩短检修的时间 二则可以达到检修的工艺要求和质量标准 整个研磨过程大体分成三个阶段进行 即粗磨 中磨 精磨 粗磨 一般用于磨削量较大 一般要求磨去0 3mm左右 把麻点以及沟痕磨去 粗磨采用机械的方法去加工 可以顺着一个转动的方向 将密封面上粗的条纹磨光 如果手工去研磨可以选择压力大一点 方向是一个方向旋转就可以了 中磨 阀门密封面进行粗加工以后 还有一些小的条纹 这时候如果还采用机械的方法去加工则容易加工过头 所以这时候开始基本全是手工操作 更换磨料磨具 选择磨具时要选择较硬材料做的磨具 磨料也要选择较细的磨料 手工加工时可以是顺着一个方向进行研磨但是要经常用红丹粉油抹在密封面表面进行检查 可以看到一条能连续的曲线 但这条曲线粗细 不均匀 精磨 阀门密封面检修工作量最大就是精磨 它是密封面检修的最后一道工序 因此需要小心谨慎 施加的力比较小 两手用力要均匀 磨具可以直接采用阀芯 在阀芯的表面涂上一点研磨膏加润滑油对阀座进行研磨 研磨时磨具要顺时针转动40 90 以后 在逆时针转动40 90 轮流交替进行研磨 磨的过程中要不断的对密封面进行检查 一直能在密封面上看到一条又黑又亮的连续不断的曲线为止 这条线就是凡尔线 B 用砂纸进行研磨 用砂纸进行研磨省去了磨具的更换 同时速度快 而且比较干净 因此在检修现场广泛采用 方法上是将砂纸剪成十字形 圆形分别去研磨锥形 平面形的阀座 把剪下的砂纸固定在磨具上 然后对阀座进行研磨 在粗磨时选择1 或2 铁砂纸 中磨时选择0 或00 铁砂纸 粗磨时可以 是顺着某一个方向转动 也可以采用电动研磨 精磨时一定要更换01 07 金相砂纸 同样组成十字形或圆形固定在磨具上进行研磨 检查的方法同上 阀门密封面研磨采用砂纸研磨虽然好 但是有一个很大的缺点 就是砂纸经过研磨以后容易发软 容易产生折皱反而损坏密封面 尤其是砂纸不能受潮 一旦受潮就发软 因此我们一定要注意这些问题 3 阀杆的修理阀门的阀杆与阀杆螺母的驱动方式有三种 一种是开关时阀杆既旋转又上下运动的 称为明杆阀门 一种是开关时阀杆不旋转只上下运动的 也称为明杆阀门 还有一种是开关时只旋转不上下运动的称之为暗杆阀门 阀杆它承受传动装置的扭矩 将力传达给开关件 达到开启关闭调节的目的 阀杆的材质有铜合金 碳素钢 合金钢等等 阀杆最大的问题是磨损和腐蚀 还有就是弯曲 弯曲度较大影响开启则应该进行校正 磨损和腐蚀以后可以进行镀铬 渗氮等处理 或换新的阀杆 4 填料的更换制作填料又称为盘根 packing 它是一种密封材料 是防止介质沿阀杆方向产生泄漏和空气向阀门内泄漏 填料的材料根据流通介质 温度 压力的不同 选择填料的品种也不一样 常用的填料材料有棉 麻 石棉 石棉金属丝 石墨等等 填料应该具有以下性能 要有一定的弹性 能起到密封作用 与阀杆摩擦系数要小 不能妨碍阀杆的转动 能承受一定的温度与压力的变化 还能够承受腐蚀 因此 对填料要根据具体情况 不同地点 不同要求 不同条件加以认真选择 否 则会影响到安全经济运行 造成不必要的麻烦 一般情况下每次检修阀门都要把填料进行更换 所以我们拆开阀门就必须取出填料 制作新的填料以及装填料我们应该注意的问题 第一 填料的切口 当我们取来很长的一跟填料时 按照我们的实际需要 也就是阀杆的周长多一个切口的长度剪下来 然后在填料的两头切成45 的角 第二 当我们把填料装进填料函时 围起来时应该45 的角正好相拼 但应该注意是上下搭扣 以防止介质冲开填料 第三 填料装进填料函时 每层的填料搭扣应该错开90 120 第四 每加进两层要把填料压紧 第五 填料装进填料函到底装多少层 这就需要根据填料压盖来确定 无论填料是压盖式还是填料螺母式 压盖压入部分应该是压盖可压入部分的1 2到2 3 5 阀门的螺栓应用中注意的问题 发电厂中的管道压力 温度 流通的介质不一样 因此阀门的选择也不一样 我们在修理阀门时假如需要更换螺栓 一定要注意采用同一种材料的螺栓 否则会产生安全事故 另外我们在拆卸安装拧紧螺栓时一定要注意对角方向的松开或旋紧 发现螺栓有丝口损坏或外表面损坏时应该及时更换 6 垫床的更换与制作垫床又称垫子 衬垫 它是使用在阀体与阀盖之间法兰结合处 防止介质沿法兰结合处渗漏 垫床的材料根据流通介质的不同 温度 压力的不同 选 择垫床的材料也不同 垫床的材料有石棉绳 石棉橡胶板 紫铜 合金钢以及软钢等材料 作为垫床的材料必须具备以下的性能 具有一定的强度 足够的弹性和韧性 具有抵抗介质侵蚀的能力 流通介质的温度变化对垫床的影响要小或不受影响 垫床材料要软于法兰结合面的材料 石棉橡胶板及紫铜做成的垫床使用于介质温度不超过450 温度低于6MPa的汽水阀门上 紫铜垫床在制作好以后要进行退火软化处理 一般回火温度在650 690 目前我们国家的高温高压机组阀门垫床均采用不锈钢齿形垫 又叫做波形垫 使用于压力大于10MPa 温度大于550 的阀门上 齿形垫的厚度一般在3 4mm 一般从阀门上拆下来以后要对齿形垫进行平行度的检查 如果厚度差超过0 1mm就要更换新的垫床 安装时必须经过回火处理 经过处理以后的 垫床抹上少些渗油的黑铅粉 再放上一些干铅粉 在旋紧螺栓时一定要注意对角慢慢旋紧 防止损坏齿形垫 旧的垫床经检查仍然可以使用时 要把旧的垫床进行退火软化处理 7 传动装置的检修 手轮损坏要更换 机械传动装置在使用前要检查是否灵活 有没有损坏的情况 操作行程是否在设定的范围中 8 高压阀门自体密封装置检修介绍 自密封阀门的拆卸 将手轮等阀盖上部部件拆除后就可以拆卸自密封装置了 拆下顶紧螺母 阀盖螺母 取下外盖 然后用千斤顶把阀盖的内盖往下压松 或用顶丝从上往下顶松内盖 迫使内盖向下与四瓣卡块 开口止动环 脱开 以便顺利取出卡块 卡块一般为四合环结构 它被嵌在阀座的环行槽内 以便能起到通过压圈将自密封垫压紧作用 拆卸四瓣卡块时 可用合适的棒插入孔内 将四瓣卡块逐一敲出 取出的顺序为1 3然后2 4 重新装上外阀盖 装上顶紧螺母 旋转阀杆 连同阀门的阀盖内盖一起取出 再拆卸阀杆 阀芯等其它组件 自密封装置阀门的检修与普通阀门的检修项目一样 自密封装置的卡块以及密封圈 压圈损坏应及时更换 复装自密封装置时应该保持所有部件的清洁干净 所有螺栓均涂上二硫化钼 再进行复装 顺序与拆开时相反 顶紧螺栓应有足够的预紧力 阀门投入运行后再紧一次螺栓 以保证自密封效果 四 阀门组装阀门经过修理以后 每个维修项目全部达到要求的情况下 阀门可以进行组装 1 阀芯与阀杆的组装 对于单闸板的阀杆能在阀芯中自由转动 对于双闸板的阀芯应该先把两块闸板连接起来 弹性装置要连接牢固 截止阀有的阀芯与阀杆的套件采用点焊方式连接的要先点焊好 2 将阀杆穿入阀盖填料压盖 填料函 中 把填料装进填