截止阀工作原理与安装、维护、操作的注意事项
截止阀是关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的截止阀。
截止阀(stop valve,Globe Valve)的启闭件是塞形的阀瓣,密封面呈平面或锥面,阀瓣沿流体的中心线作直线运动。阀杆的运动形式,(通用名称:暗杆),也有升降旋转杆式,(通用名称:明杆)截止阀是指关闭件(阀瓣)沿阀座中心线移动的截止阀。根据阀瓣的这种移动形式,阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类截止阀的阀杆开启或关闭行程相对较短,而且具有非常可靠的切断功能,又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系,非常适合于对流量的调节。
因此,这种类型的截止阀非常适合作为切断或调节以及节流用。
截止阀属于强制密封式截止阀,所以在截止阀关闭时,向阀瓣施加压力,以强制密封面不泄漏。当介质由阀瓣下方进入截止阀时,操作力所需要克服的阻力,是阀杆和填料的摩擦力与由介质的压力所产生的推力,关截止阀的力比开截止阀的力大,所以阀杆的直径要大,否则会发生阀杆顶弯的故障。近年来,从自密封的截止阀出现后,截止阀的介质流向就改由阀瓣上方进入阀腔,这时在介质压力作用下,关截止阀的力小,而开截止阀的力大,阀杆的直径可以相应地减少。同时,在介质作用下,这种形式的截止阀也较严密。我国截止阀“三化给”曾规定,截止阀的流向,一律采用自上而下。本阀要水平安装。
截止阀开启时,阀瓣的开启高度,为公称直径的25%~30%时,流量已达到,表示截止阀已达全开位置。所以截止阀的全开位置,应由阀瓣的行程来决定。
截止阀的闭合原理
依靠阀杠压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介质流通。
截止阀的优点:
截止阀在管路中主要作切断用。截止阀有以下优点:
1. 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小,耐磨。密封性好,密封面间磨擦力小,寿命较长。
2. 开启高度小。
3. 通常只有一个密封面,制造工艺好,便于维修。
4. 结构简单,制造和维修比较方便。
5. 工作行程小,启闭时间短。
6. 豪森博格截止阀主要用于石油、天然气、石化、电厂、海上钻井平台等行业。它具有高温高压、密封严密和使用寿命长等优点。
截止阀使用较为普遍,但由于开闭力矩较大,结构长度较长,一般公称通径都限制在DN≤200mm以下。截止阀的流体阻力损失较大。因而限制了截止阀更广泛的使用。
截止阀的种类
截止阀的种类很多,根据阀杆上螺纹的位置可分:
一、上螺纹阀杆截止阀
截止阀阀杆的螺纹在阀体的外面。其优点是阀杆不受介质侵蚀,便于润滑,此种结构采用比较普遍。如图 2—8所示。
二、下螺纹阀杆截止阀
截止阀阀杆的螺纹在阀体内。这种结构阀杆螺纹与介质直接接触,易受侵蚀,并无法润滑。此种结构用于小口径和温度不高的地方。
截止阀安装的质量、直接影响着使用,所以认真注意。
(一)方向和位置
截止阀具有方向性,如果装倒装反,就会影响使用效果与寿命(如节流阀),或者根本不起作用(如减压阀),甚到造成危险(如止回阀)。一般截止阀,在阀体上有方向标志;万一没有,应根据截止阀的工作原理,正确识别。
截止阀的阀腔左右不对称,流体要让其由下而上通过阀口,这样流体阻力小(由形状所决定),开启省力(因介质压力向上),关闭后介质不压填料,便于检修。这就是截止阀为什么不可安反的道理。其它截止阀也有各自的特性。
截止阀安装的位置,方便于操作;即使安装暂时困难些,也要为操作人员的长期工作着想。截止阀手轮与胸口取齐(一般离操作地坪1.2米),这样,开闭截止阀比较省劲。落地截止阀手轮要朝上,不要倾斜,以免操作别扭。靠墙机靠设备的截止阀,也要留出操作人员站立余地。要避免仰天操作,尤其是酸碱、有毒介质等,否则很不。
(二)施工作业
安装施工小心,切忌撞击脆性材料制作的截止阀。
安装前,应将截止阀作一检查,核对规格型号,鉴定有无损坏,尤其对于阀杆。还要转动几下,看是否歪斜,因为运输过程中,易撞歪阀杆。还要阀内的杂物。
截止阀起吊时,绳子不要系在手轮或阀杆上,以免损坏这些部件,应该系在法兰上。
对于截止阀所连接的管路,一定要清扫干净。可用压缩空气吹去氧化铁屑、泥砂、焊渣和其他杂物。这些杂物,不但容易擦伤截止阀的密封面,其中大颗粒杂物(如焊渣),还能堵死小截止阀,使其失效。
(三)填料更换
库存截止阀,有的填料已不好使,有的与使用介质不符,这就需要更换填料。
阀门制造厂无法考虑使用单位千门万类的不同介质,填料函内总是装填普通盘根,但使用时,让填料与介质相适应。
在更换填料时,要一圈一圈地压入。每圈接缝以45度为宜,圈与圈接缝错开180度。填料高度要考虑压盖继续压紧的余地,现时又要让压盖下部压填料室适当深度,此深度一般可为填料室总深度的10-20%。
对于要求高的截止阀,接缝角度为30度。圈与圈之间接缝错开120度。
除上述填料之处,还可根据具体情况,采用橡胶O形环(天然橡胶耐60摄氏度以下弱碱,丁睛橡胶耐80摄氏度以下油品,氟橡胶耐150摄氏度以下多种腐蚀介质)三件叠式聚四氟乙烯圈(耐200摄氏度以下强腐蚀介质)尼龙碗状圈(耐120摄氏度以下氨、碱)等成形填料。在普通石棉盘根外面,包一层聚四氟乙烯生料带,能提高密封效果,减轻阀杆的电化学腐蚀。
在压紧填料时,要同时转动阀杆,以保持四周均匀,并防止太死,拧紧压盖要用力均匀,不可倾斜。
(四)注意
1、手轮、手柄操作的截止阀可安装在管道的任何位置上。
2、手轮、手柄及伟动机构,不允许作起吊用。
3、介质的流向应与阀体所示箭头方向一致。
操作
(一)操作
对于截止阀,不但要会安装和维护,而且还要会操作。
启闭截止阀,用力应该平稳,不可冲击。某些冲击启闭的高压截止阀各部件已经考虑了这种冲击力与一般截止阀不能等冈。
当截止阀全开后,应将手轮倒转少许,使螺纹之间严紧,以免松动损伤。
管路初用时,内部脏物较多,可将截止阀微启,利用介质的高速流动,将其冲走,然后轻轻关闭(不能快闭、猛闭,以防残留杂质夹伤密封面),再次开启,如此重复多次,冲净脏物,再投入正常工作。
常开截止阀,密封面上可能粘有脏物,关闭时也要用上述方法将其冲刷干净,然后正式关严。
如手轮、手柄损坏或丢失,应立即配齐,不可用活络板手代替,以免损坏阀杆四方,启闭不灵,以致在生产中发生事故。
某些介质,在截止阀关闭后冷却,使阀件收缩,操作人员就应于适当时间再关闭一次,让密封面不留细缝,否则,介质从细缝高速流过,很容易冲蚀密封面。
操作时,如发现操作过于费劲,应分析原因。若填料太紧,可适当放松,如阀杆歪斜,应通知人员修理。有的截止阀,在关闭状态时,关闭件受热膨胀,造成开启困难;如在此时开启,可将阀盖螺纹拧松半圈到一圈,阀杆应力,然后板动手轮。
(二)注意事项
1、200℃以上的高温阀门,由于安装时处于常温,而正常使用后,温度升高,螺栓受热膨胀,间隙加大,所以再次拧紧,叫做“热紧”,操作人员要注意这一工作,否则容易发生泄露。
2、天气寒冷时,水阀长期闭停,应将阀后积水排除。汽阀停汽后,也要排除凝结水。阀底有如丝堵,可将它打开排水。
3、非金属截止阀,有的硬脆,有的强度较低,操作时,开闭力不能太大,尤其不能使猛劲。还要注意辟免物件磕碰。
4、新截止阀使用时,填料不要压得太紧,以不漏为度,以免阀杆受压太大,加快磨损,而又启闭费劲。
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