阀门常见故障及检修工艺培训讲解

阀门常见故障及检修工艺 目录 一、阀门常见故障分析 1.1 阀门故障分类方法 1.2 阀门主要故障分析 二、阀门检修工艺 2.1 电动闸阀检修工艺 2.2 阀门盘根更换方法 2.3 阀门的研磨工艺 一、阀门常见故障分析 1.1 阀门故障分类方法 阀门在某段时间内连续地保持并完成给定的功能要求， 使给定参数值维持在规定范围内的这种性能称为无故障性。 当阀门的这种性能受到破坏就会产生故障。阀门故障的分类 主要根据故障出现特点、故障影响程度、故障起因和机械产 品故障模式特点等进行。 阀门故障分类 故障出现特点 故障影响程度 故障起因 机械产品 故障模式特点 A 突然故障B 渐进故障 A 严重故障B 轻微故障 A 生产故障B 结构故障C 运行故障 A 损坏故障B 退化故障C 松脱故障D 失调故障E堵塞与泄漏故障 1.1.1 阀门故障特点 A 突然故障的特点是一种或 几种给定的工作参数发生阶 跃式的变化。属于此类的具 体故障模式有阀瓣不能密封 、电路接触受到破坏、隔膜 损坏、阀瓣驱动机构或阀瓣 被楔住等。 B 渐进故障的特点是一种或 几种给定参数发生逐渐的变 化。具体故障模式有介质通 过填料、阀体与覆盖法兰间 和管道与阀体连接法兰间产 生泄漏，由于磨损、腐蚀或 形成水垢而在关闭件上产生 泄漏，磨蚀性流体对阀体的 磨损，零件的磨蚀性损耗， 阀杆螺母或螺纹的磨损等。 1.1.2 阀门故障影响程度 严重故障发生后，阀门将停止运行。具体故障模式有壳 体零件（如阀盖、外壳、楔块等）、阀瓣的驱动零件（如阀 杆、阀杆螺母和齿轮等）、波纹管和紧固件（阀体和阀盖连 接螺栓）等受到破坏。 轻微故障发生后，阀门按功能要求还能继续使用，只是 功能降低了。例如，通过重新拧紧螺母可以消除的填料泄漏 和垫片连接处泄漏的故障，不需要从管道上卸下阀门就可以 消除的故障，不需要拆除电气设备就可以消除的电路接触故 障，及时发现并在不需要拆装电气设备就可以消除的信号系 统故障等。 1.1.3 阀门故障起因 根据阀门故障起因的特点可分为生产性故障、结构性故 障和运行性故障。 1.生产性故障是因为没有遵守阀门所规定的生产和检修 程序造成的； 2.结构性故障是由于阀门的设计存在问题造成的； 3.运行故障是没有遵守阀门所规定的运行条件和相关规 程。 引起阀门故障的原因很多，其部件的故障可能是独立故 障，也可能是因为其他部件故障引起的从属故障。所以故障 原因的划分不能完全独立和简单地考虑。 1.1.4 机械产品故障模式特点 由于各种阀门结构和功能不同，对不同工况下的不同类 型阀门来讲，其故障模式和原因也有所不同。按照机械产品 故障模式特点，阀门的故障模式主要归纳为损坏型、退化型 、松脱型、失调型和堵塞与泄漏型故障模式。 1.2 阀门主要故障分析 类别故障模式故障分析故障举例 损 坏 型 断裂阀门零件在外力或内应力作用下断开 轴类、杆类、支架、弹簧 等的断裂 碎裂阀门阀门 零件在外力作用下，超过过强度极限 而破坏形成碎块块 轴承、缸套等碎裂 开裂阀门零件因强度不够，裂开可见的缝隙 橡胶件的开裂 裂纹阀门零件表面或内层产生细微纹路 轴类、杆类、支架等的裂 纹 塑性变形阀门零件的许用压力超过弹性极限产生永 久变形 轴类、杆类、弹簧等的塑 性变形 点蚀阀门零件表面在循环变化的接触应力作用 下由于疲劳而产生点状剥落 凸轮、轴承滚道等出现点 蚀 滑扣裂纹紧固件因裂纹损坏而失效 阀杆螺母出现的滑扣 黏附阀门零件的接触表面因为过热等原因，使 接触表面处材料分子转移而产生局部吸附 阀瓣与阀座的黏附 开焊焊缝或焊缝与基体间出现裂纹 法兰与阀体焊缝的开裂 类别故障模式故障分析故障举例 失 调 型 行程过大或过小 阀门运动件所能到达极限位置之 间的距离不符合技术要求，多因 安装设计不当造成 阀瓣开启高度不符合要求 ，阀瓣震颤 间隙过大或过小 阀门配合间隙不符合技术要求 导向件之间配合问题 指示不准或无指示 阀门检测仪表指示值与实际不符 阀门阀瓣实际开启高度与 指示值不符 松 脱 型 松动阀门紧固件、连接件丧失应有紧 固力 法兰螺栓、铆钉等连接件 的松动 脱落因连接失效造成被连接阀门零件 与原安装位置分离 法兰螺栓、铆钉等连接件 的脱落 退 化 型 锈蚀由于介质或杂质使零件表面发生 化学反应而腐蚀 阀轴锈蚀 剥落金属或涂层因承受高的接触应力 ，从表面以片状脱落 阀瓣堆焊层金属的剥落 老化阀门非金属因机械磨损和热磨损 ，与工作环境因素有关 橡胶零件失去弹性而老化 异常磨损因制造、装配或使用等原因使运 动件表面超过正常磨损 紧固件在运动中异常磨损 类别故障模式故障分析故障举例 堵 塞 与 渗 漏 型 外漏由于密封面有划痕、填料压盖不合 格、阀体破裂法兰变形及安装不当 等引起 阀体、填料、法兰 密封面的外漏 内漏由于焊接缺陷、选材不当、热处理 不当或铸件缺陷阀瓣上落入异物、 预紧力降低等因素引起密封不严 阀体与隔膜、阀瓣 与阀座间的泄露 堵塞阀门管路有异物阻挡，造成介质流 动不畅 控制管线的堵塞如 先导阀脉冲管堵塞 二、阀门检修工艺 2.1 电动闸阀检修工艺 闸阀有很多种结构形式，它们的工作原理以及检修工艺 标准是一致的，下面以电动闸阀为例（如图2-1所示），简 要介绍一下闸阀的检修工艺。 2.1.1 闸阀解体 1）办理好工作票，确认管道内无存水、无压力后方可开工； 2）准备好工器具，搭好脚手架、吊点； 3）联系运行人员停电，电仪人员拆线； 4）手动开启阀门1-2扣，以防闸板与阀座卡死； 图2-1 电动明杆楔式单闸板阀 1一电动机构；2-丝母；3一阀杆；4-支架； 5一压板；6-密封盘；7一阀体； 8一开口止动环；9-阀板 5）用导链、钢丝绳，利用电动机构上的吊环，把电动机构吊 装好，但不要影响手轮的转动，拆去电动机构与支架之间的 紧固螺栓，转动手轮，使电动机构退出的同时平稳吊起，放 置在铺好胶皮的地上； 6）拆去支架与阀座间的连接螺栓，用导链吊下； 7）利用压板上的顶丝，将密封盘向下顶松，拆去压板螺栓， 取下压板、开口止动环和密封圈； 8）用导链把阀杆，连同密封盘退出，小心闸板落下伤人，当 闸板与阀杆配合处露出后，卸下阀杆，将阀杆、密封盘等吊 下，拆下盘根压盖和密封盘； 9）做好标记，取出阀体边上的闸板，将阀体口封好。 2.1.2 电动闸阀检修 1）电动机构的传动性能检查，应保证蜗轮、蜗杆无严重磨 损，电动头结合面不漏油，切换手柄灵活不卡涩，根据情况 填加或更换润滑油。 2）记录阀门原行程和调整情况，以便检修后调整。打开齿 轮箱盖，取下蜗轮、蜗杆进行检查，其磨损不应超过齿厚的 13，啮合部分不应有裂纹及啮合不良现象。检查轴承有无 磨损、转动不灵活或异常响声等，轴承间隙应符合标准。检 查与电动机相连的联轴器部分是否完整、可靠，箱体各密封 面应清理干净，衬垫应完好，保证严密不漏油。将轴承、箱 体清扫干净，依次装复蜗轮、蜗杆等，箱体内加足润滑油( 脂)，封好箱盖，做电动、手动切换试验，应灵活可靠。 3）检查支架、阀座是否有裂纹、砂眼等缺陷，如有，应挖 净缺陷后补焊。 4）检查压板，应无明显的变形，否则应矫正。 5）止动开口环，清扫除垢，测量、清扫检查密封圈，密封 圈与密封盘、阀座的配合间隙应在0.2mm以内，且无损伤 变形。 6）密封盘与阀座配合面，应无拉伤、沟痕，且与阀座配合 无卡涩等不良现象。 7）盘根压盖与门杆及密封盘之间的间隙一般在0.2-0.25mm 之间。 8）阀杆螺扣完整、无损伤，与丝母配合良好，无弯曲、腐 蚀等现象。螺扣宽度磨损超过15时，应更换新阀杆。 9）闸板与阀座密封面应平整光滑、无麻点、锈蚀、冲刷沟 等缺陷。做蓝油试验时，圆周接触良好，阀线清晰。否则， 重新研磨。 10）检查、清扫各紧固螺栓、螺母，涂铅油。 2.1.3 电动闸阀组装 1）回装前联系相关人员清洁度验收，必须保证阀体内部及 各部件清洁干净； 2）更换新密封填料； 3）按照与拆卸相反的步骤回装阀门。 2.2 阀门盘根更换方法 阀门的盘根是用于密封门杆或密封盘的，它能阻止工作 介质的流出。阀门盘根除起到密封作用外，还要求与阀杆的 摩擦小，不应阻碍阀杆动作。 阀门的盘根需要更换时，要把旧盘根清除，注意不要损 伤门杆、密封盘及盘根室，换新盘根时，首先要选用尺寸和 性能都符合要求的盘根，不允许以高代低，以大代小或砸扁 使用，盘根的对口应整齐地切成45°的锐角，其长度应合适 ，切制盘根时可把盘根紧紧地缠绕在直径等于阀杆直径的圆 杆上，然后记上切口线，再进行切割。把切割好的盘根圈， 单个的依次加入盘根盒内，每加入一圈应用压盖或专用工具 将盘根压实，各单根盘根的切口应错开90°120°。 盘根的加入量要适当并留有再压的余量，压盖压入 填料室的深度，不能小于填料室高度的10，也不应大于 2030，在拧紧盘根压盖时，紧螺丝的力量要均匀， 紧盘根时最好转动阀杆，以便检查盘根紧固门杆的程度， 盘根压盖紧好后，应平整无倾斜。 安装成型盘根，能在阀杆上端直接套入的都应尽量采 用直接套入，当填料不能直接套入时，也可采用切口搭接 的方法。 2.3 阀门的研磨工艺 阀门的密封面是阀门上最容易损坏的部位，它经常在比 较复杂的运行条件下工作，当阀门开启或关闭时，由于摩擦 而产生磨损，也会由于快速流过的介质作用而产生侵蚀，也 会由于一些酸性或碱性介质使密封面受到腐蚀，或由于一些 杂物等损伤密封面，所以阀门的阀芯与阀座密封面研磨是阀 门检修的主要项目。 2.3.1 手工研磨 手工研磨阀门密封面需使用专用研磨胎具，图2-2是常用 的研磨胎具。 图2-2 研磨胎具 （a）研磨头 （b）研磨座 手工研磨方法及注意事项： 1）研磨胎具的材料硬度要低于门芯、门座，通常选用低 碳钢或生铁制作，胎具的尺寸角度应与被研磨的门芯、门座 大小一致。 2）在研磨时要配上研磨杆， 研磨杆与胎具建议采用止口连接 如图2-3所示，这种连接便于更 换胎具，并使研磨杆与胎具同心。 图2-3 研磨杆 1活动头；2口研磨头 ；3丝对；4口定心板 ；5铣刀头 3）在研磨过程中，研磨杆与门座要保持垂直，不可偏 斜，如图2-3(b)所示的研磨器同一嵌合，在阀体上的导向定 心板进行导向，使研磨杆在研磨时不发生偏斜。 4）开始研磨密封面时，不能将门芯与门座直接对磨， 因其损坏程度不一致，直接对磨既浪费材料，又易将门芯、 门座磨偏。 2.3.2 机械研磨 机械研磨的研磨速度快，省时、省力、效率高，便于操 作和掌握。下面简单介绍LG系列研磨机。 1）结构。FLG系列研磨机主要由磨头系统、驱动系统 、底座、可调支架、电动杆、动力源六大部分组成。 2）工作原理。接通电源，扣下电源开关并锁定，动力 通过电动杆内的一对锥齿轮、万向节和伸缩的花键轴传至驱 动系统，驱动系统是由两对齿轮组成，通过一个大锥齿轮带 动大磨盘作低速转动。同时，又通过一套独特的行星齿转传 动机构，驱动研磨盘上五个小磨头自转，从而达磨削阀门密 封面的作用。 补充 法兰的检修法兰的主要故障是泄漏。其原因有:法兰螺栓 的预紧力不够或不均匀;连接的法兰翘曲;法兰螺栓预紧力过 大产生塑性变形;法兰垫片损坏;法兰密封线有伤痕;法兰与管 道焊接处泄漏等。 若法兰螺栓预紧力不适当，应用扳手对角均匀拧紧螺栓 。如螺栓塑性变形或严重锈蚀应更换新的。若法兰连接处的 石棉垫片老化损坏，失去密封能力，必须换新垫片。更换新 垫片前，应将旧垫片清除干净，将新垫片涂上冷冻机油，装 在法兰上，对角均匀拧紧法兰螺栓即可。若焊接的法兰与管 道不垂直或出现翘曲、法兰上有砂眼、法兰密封面严重锈蚀 或损坏等，应换新法兰。若法兰与管道焊接处泄漏应进行补 焊。