1、煤化工硬密封球閥密封改進(jìn)方案概述  

由于球閥具有流阻小、啟閉速度快和操作簡單等特點,因此使用非常廣泛,如石油、化工、電站和石油、天燃?xì)忾L輸管線等。煤氣化裝置中所用金屬硬密封球閥故障頻率較高,容易出現(xiàn)內(nèi)漏,卡澀等故障,嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定運行.為了保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行,硬密封閥門應(yīng)具有耐高溫,耐磨損,耐沖刷等特點.

 2、煤化工硬密封球閥密封改進(jìn)方案工作原理  
球閥由閥體、閥蓋、球體、閥座和閥桿等組成 。在啟閉閥門時,球體和傳動盤轉(zhuǎn)動,通過傳動盤上的螺線槽將動力傳到閥座上,使閥座沿軸線產(chǎn)生往復(fù)運動。 這是因為硬球閥的技術(shù)還不夠完善。很多時候我們只能嘗試減少它的影響，很難*消除它。當(dāng)然，如果在故障排除或預(yù)防后，使用壽命為3個月的硬密封球閥可以延長到半年，即使故障不能*消除，也可以認(rèn)為是成功的。
1.1密封面損壞造成的泄漏
對于球閥，即使對于閥門，密封表面也是整個閥門中重要的部分。根據(jù)球閥的工作原理，球閥是開閉件，操作過程是在閥座上打開或關(guān)閉鋼球的過程。如果密封面在打開或關(guān)閉過程中受損，密封面可能會泄漏，導(dǎo)致閥門內(nèi)部泄漏，閥門無效。
1.1.1合理選擇閥座彈簧
硬密封球閥和軟密封球閥的大區(qū)別在于鋼球和閥座都是金屬材料，不像軟密封鋼球，金屬是閥座，非金屬閥座。因此，密封機構(gòu)也不同。軟密封球閥的密封原理是：鋼球與閥座之間的密封力導(dǎo)致非金屬閥座變形，閥座與鋼球之間的接觸變?yōu)榻佑|，軟密封閥座受壓變形，進(jìn)一步與鋼球表面一致，以補償表面的不平整鋼球。鋼球和閥座的擠壓變形較大或較小，對密封性能影響不大;而且，硬質(zhì)密封球閥的密封原理是鋼球與閥座之間的密封力難以使金屬閥座變形。因此，有必要使用較大的密封力（與軟密封球閥相比）使閥座密封面變形，以實現(xiàn)鋼球和閥座的配合，從而實現(xiàn)密封，但變形只是微妙的。如果鋼球座的壓力稍微改變，則可能不會被密封。

1.煤化工硬密封球閥密封改進(jìn)方案球與硬密封球閥座之間的擠壓力較大;
其次，用于密封調(diào)節(jié)功能的硬密封球閥比軟密封球閥弱。
由于硬密封球閥球與閥座之間的壓力較大，當(dāng)球閥打開和關(guān)閉時，金屬鋼球與金屬閥座之間發(fā)生滑動摩擦。根據(jù)材料力學(xué)，可以知道金屬之間的硬度相似?；瑒幽Σ量赡苁姑芊獗砻孀冃危芊獗砻嫔系膭澓郏?。在硬密封球閥中，一般使用彈簧（碟形彈簧或彈簧）添加到座椅上以微調(diào)壓力。 這樣，密封力可以在一定程度上密封到一定程度。
1.1.2工作條件引起的密封面泄漏
事實上，對于硬密封球閥的作用，大的麻煩不是技術(shù)問題。即使設(shè)計足，在實際使用過程中仍會存在一些問題。這個問題一般發(fā)生在煤化工，多晶硅工業(yè)中。這些條件的共同特征是介質(zhì)不是由單一氣體或液體組成，并且存在大量固體顆粒，這會導(dǎo)致鋼球和閥座的流動通道的強烈腐蝕，甚至進(jìn)入通過流動通道開口的密封。表面可能對密封表面造成致命的損壞。
這種情況引起的閥門返工占維護(hù)的20％以上。英國密封球閥的球和閥座的密封表面非常苛刻。一旦劃痕超過0.1mm，基本上不可能重新研磨。一旦發(fā)生這種情況，球座通常會同時報廢。因此，我們應(yīng)該盡量減少這種情況。
在閥座的密封表面的兩側(cè)修復(fù)兩個步驟，這是“雙刮板”結(jié)構(gòu)。兩側(cè)的臺階就像兩個刮刀。在打開和關(guān)閉鋼球的過程中，它可以有效地刮去鋼球上的吸附。防止固體顆粒進(jìn)入密封表面。當(dāng)然，這種閥座通常僅用于處理更多固體顆粒。在這種情況下，對于水和蒸汽介質(zhì)，葉片結(jié)構(gòu)降低了閥座的強度并增加了加工成本，這是不必要的。
1.1.3閥座壓環(huán)調(diào)節(jié)
以前對彈簧調(diào)節(jié)功能的分析，彈簧的彈性和壓縮是線性或二次曲線函數(shù)，有效值范圍很短，因此只能在很小的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。當(dāng)閥門泄漏且壓力高于標(biāo)準(zhǔn)或低于標(biāo)準(zhǔn)閥門位置時，需要根據(jù)安裝在閥座后面的閥座環(huán)的厚度進(jìn)行調(diào)整。

煤化工硬密封球閥密封改進(jìn)方案扭矩值過大
據(jù)統(tǒng)計，密封面的泄漏占總失效的20％，扭矩過大的問題至少是失效的40％。由于其特殊的密封機制，硬密封球閥固有地比相同規(guī)格的軟密封球閥大3-4倍。在具有*吸附能力的介質(zhì)如泥漿和灰塵中，固液混合物被吸附在鋼球和閥門上。當(dāng)鋼球打開和關(guān)閉時，密封表面的外側(cè)產(chǎn)生很大的扭矩，甚至“卡住”現(xiàn)象。如果強行打開和關(guān)閉，即使閥桿也會扭曲。目前還沒有找到完美的解決方案。在大多數(shù)情況下，拆卸修復(fù)并刮掉泥漿。在預(yù)防方面，我們可以從以下幾個方面入手：
1“雙刮刀”結(jié)構(gòu)，刮削去除泥漿并遠(yuǎn)離密封表面。
2轉(zhuǎn)輪的形狀盡可能流線型，并且更容易在拐角處積聚沉積物。
3自動驅(qū)動用于加快開啟和關(guān)閉速度，減少泥漿侵蝕和粘附到密封表面的時間。第二個是安全功能，因為驅(qū)動器的扭矩有一個上限。當(dāng)鋼球卡住時，不會強行扭轉(zhuǎn)閥桿或切割密封面。

煤化工硬密封球閥密封改進(jìn)方案

闡述了鎖斗,鎖渣等工段用硬密封球閥的常見故障,分析了故障原因及損壞機理,同時結(jié)合進(jìn)口硬密封閥門設(shè)計理念,對現(xiàn)有球閥在密封面材料及內(nèi)部結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),優(yōu)化后的閥門減少了閥門發(fā)生卡澀及內(nèi)漏現(xiàn)象的幾率.實際使用情況表明,新型結(jié)構(gòu)的鎖斗閥,鎖渣閥性能優(yōu)異,在線運行時間較傳統(tǒng)閥門有大幅度提高,為客戶減少了因閥門故障導(dǎo)致系統(tǒng)停車而帶來的損失.球閥的密封是通過在球體和閥座之間預(yù)先設(shè)定的預(yù)緊力加上流體壓力在閥座密封面上引起的作用力形成的,一般球閥的預(yù)緊力采用在閥座與閥體配合部位之間設(shè)置彈性元件,如碟形彈簧和柱狀彈簧等來形成。球閥在啟閉過程中,預(yù)緊力始終作用在密封副的表面上,致使球閥的啟閉力矩大于其他類型閥門。同時預(yù)緊力也加大了密封件的磨損,影響了球閥的使用壽命。為了克服上述缺點,在球體與閥座之間設(shè)計了螺旋傳動機構(gòu)。


煤化工硬密封球閥密封改進(jìn)方案安裝：
1）硬密封球閥取掉法蘭端兩邊的保護(hù)蓋，在閥*打開的狀態(tài)下進(jìn)行沖洗清潔。
2）安裝前應(yīng)按規(guī)定的信號（電或氣）進(jìn)行整機測試（防止因運輸產(chǎn)生振動影響使用性能），合格后方可上線安裝（接線按電動執(zhí)行機構(gòu)線路圖）。
3）準(zhǔn)備與管道連接前，須沖洗和清除干凈管道中殘存的雜質(zhì)（這些物質(zhì)可能會損壞閥座和球）。
4）在安裝期間，請不要用閥的執(zhí)行機構(gòu)部分作為起重的吊裝點，以避免損壞執(zhí)行機構(gòu)及附件。
5）本類閥應(yīng)安裝在管道的水平方向或垂直方向。
6）安裝點附近的管道不可有低垂或者承受外力的現(xiàn)象，可以用管道支架或者支撐物來消除管線的偏離。
7）與管道連接后，請用規(guī)定的扭矩交叉鎖緊法蘭連接螺栓。

4、煤化工硬密封球閥密封改進(jìn)方案結(jié)語 
 本硬密封球閥與現(xiàn)有技術(shù)相比具有結(jié)構(gòu)緊湊、簡單,體積小和質(zhì)量輕等特點,此結(jié)構(gòu)還具有雙向密封、防火、防靜電功能。主要的是實現(xiàn)了球體與閥座之間基本無摩擦,延長了閥門的使用壽命,減小了閥門的啟閉力矩。該結(jié)構(gòu)特別適用大口徑電動球閥,節(jié)能效果非常顯著。