防爆電動(dòng)球閥越來(lái)越多地應(yīng)用于石油化工裝置中,如聚乙烯生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)裝置中,其應(yīng)用介質(zhì)在有機(jī)溶劑、氣、水的基礎(chǔ)上增加了高聚合粉料(含有機(jī)溶劑)等高黏結(jié)性、高硬度的塑化料固體顆粒。由于固體顆粒介質(zhì)的特殊性和有機(jī)溶劑(如己烷)的易揮發(fā)性等原因,應(yīng)用于此類介質(zhì)的球閥使用一段時(shí)間后,易出現(xiàn)內(nèi)漏、卡澀,開(kāi)關(guān)不到位等故障。此時(shí),執(zhí)行器的持續(xù)輸出力可能對(duì)球閥整體主要操作件造成破壞,閥門被迫下線維修,進(jìn)而影響生產(chǎn)裝置的運(yùn)行。
一、損壞原因分析
根據(jù)客戶使用情況調(diào)查,應(yīng)用于固體顆粒工段的金屬硬密封球閥,故障頻率較高,容易出現(xiàn)內(nèi)漏、卡澀等故障,通常金屬硬密封在線運(yùn)行時(shí)間最多為半年左右,甚至兩三個(gè)月就出現(xiàn)故障,這也成為制約整個(gè)裝置長(zhǎng)期運(yùn)行的瓶頸。
1.內(nèi)漏原因分析
球閥內(nèi)漏與工藝介質(zhì)的性質(zhì)、運(yùn)行條件、密封副涂層材料的選擇等因素相關(guān)。球閥內(nèi)漏主要原因:密封面涂層沖刷;介質(zhì)對(duì)密封面的剝落與腐蝕。一研究表明,金屬硬密封球閥、密封副涂層之間存在著粘結(jié)的現(xiàn)象,如果密封副涂層選取不合適,密封面之間就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的粘結(jié),在開(kāi)關(guān)過(guò)程中密封面之間就嚴(yán)重拉傷。球閥在開(kāi)啟瞬間,由于上下游相對(duì)壓差較大流通間隙較小,流速較快,此時(shí)固體顆粒介質(zhì)會(huì)對(duì)球閥密封副涂層產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖刷,隨著球閥開(kāi)關(guān)頻率不斷增加,沖刷增加,最終導(dǎo)致球閥嚴(yán)重內(nèi)漏。
2.卡澀及開(kāi)關(guān)不到位原因分析
固體顆粒用球閥出現(xiàn)卡澀及開(kāi)關(guān)不到位的直接原因:密封面拉傷;固體顆粒介質(zhì)在閥腔內(nèi)堆積;軸承、軸套等不做硬化處理或設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理。有些工段開(kāi)啟壓差很大,溫度較高,導(dǎo)致密封面摩擦力較大,開(kāi)關(guān)所需的克服摩擦力所做的功大部分轉(zhuǎn)化為熱能,升高了密封面的溫度,更加增大了附著磨損和氧化磨損的趨勢(shì)。隨著開(kāi)關(guān)次數(shù)的增加,密封面很容易拉傷,造成開(kāi)關(guān)卡澀。采用雙重軸承設(shè)計(jì)和軸套硬化處理,既增加閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)點(diǎn),又通過(guò)增加不同硬度的硬化材料提高了雙重軸承和軸套硬化的耐磨性和強(qiáng)度,保證了閥門長(zhǎng)期高頻率的開(kāi)關(guān)而不會(huì)導(dǎo)致閥桿與軸承、軸套拉傷。