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如何選擇波紋管密封截止閥

波紋管截止閥是一種新型的截止閥,閥桿密封為為波紋管+填料的雙重密封設計,密封性能比普通截止閥有著更加可靠的優越性。波紋管所形成的金屬屏障能夠防止泄漏,填料在波紋管失效后也能提供密封作用,應用更安全、節能、環保、零泄漏。

波紋管密封截止閥的關鍵部分是金屬波紋管,通過自動滾焊蓋和閥桿之間的連接,確保波紋管組件無滲漏。杭州瓦特節能工程有限公司的經驗表明,波紋管截止閥在使用過程中波紋管破裂是最主要問題。波紋管的破裂原因的主要原因有如下三個:
柱失穩:指波紋管的波紋連接發生橫向偏移,使波紋管偏移后的實際軸線成弧形或成s形。波紋管因總厚度不夠,難以抵御試驗壓力或運行壓力,波紋管波數過多及波紋管同軸度偏差大等都容易產生柱失穩。用于蒸汽系統時,水錘導致的閥桿變形或閥頭位移容易導致柱失穩。
平面失穩:表現為一個或幾個波紋平面相對于波紋管軸線發生轉動而傾斜,但波紋管的圓心還基本在波紋管的軸線上。平面失穩的原因是由于在內壓產生的子午向彎曲應力和周向膜應力的合力的作用下,波紋管發生了塑性變形,平面失穩多發生于波紋管處于壓縮狀態時;柱失穩或平面失穩得不到控制,波紋形狀發生較大的變化脫離了原有的計算模型,位移又集中在某一個或某幾個波紋上,最終將導致波紋管很快疲勞斷裂。有時雖不至于立即破裂,但它大大降低了波紋管的疲勞壽命和承受壓力的能力。

波紋管材質和閥桿材質不同,可焊接性能不同,焊接在一起時容易造成焊接缺陷,而導致波紋管容易穿孔。
   
閥芯閥座密封失效是波紋管密封截止閥使用過程中容易出現的另外一個主要問題。在日常使用大口徑截止閥的用戶中,大家常常反映一個問題,即波紋管密封截止閥用于壓差比較大的介質上,如蒸汽、高壓水等帶壓工作時,往往很難關閉,無論怎樣用力關閉,總是發現會有泄漏現象,很難關緊,造成這一個問題的原因是由閥門的結構設計與人的極限水平輸出力矩不足而造成的。也與閥芯閥座密封副的結構、材料、熱處理、加工精度設計有很大關系,當用于蒸汽系統時傳統的平面閥座設計有相當的影響。閥座硬度太小,則容易受沖蝕影響,閥座硬度太大則容易導致密封副之間的配合出現問題。

最新的錐形閥瓣設計,在閥門關閉時,具有“刮除效應”的錐形密封面能自動去除表面雜質,可以確保閥瓣有可靠的密封和更長的使用壽命。 一般會根據工況的要求提供各種閥瓣設計,能夠設計為節流型閥瓣、截止止回型閥瓣、平面軟密封等各種閥瓣設計。

當蒸汽系統啟動時,需要對蒸汽管線進行預熱(暖管),而預熱過程一般要求很小流量蒸汽通過,使管線緩慢均勻加熱到一定程度后,才能完全開啟截止閥,避免造成管線急速升溫而產生過度膨脹,損壞部分連接部位。但在這過程中,閥門開度往往非常小,從而造成沖蝕率遠遠大于正常使用效果,嚴重降低閥門密封面的使用壽命。

瓦特節能蒸汽工程師發現閥芯閥座的損壞經常表現在因為在節流口上,當閥門快被關閉的時候,根據流速與壓差的公式V2=V1P&Delta;,正常蒸汽流速V1=40m/s,若蒸汽壓力為10Barg時,其流速V2=126m/s,是正常流速的3!具有強大動能,這樣,對密封面的沖刷力成倍成倍的增加,它可以很快將閥芯、閥座表面沖出線型的細槽,使閥的壽命成倍下降。另一方面,根據能量守恒原理,速度增大,壓力必將急劇下降,在出口處產生閃蒸現象。瞬間就會產生強大的壓力沖擊波,使閥芯、閥座表面的材料被沖擊成蜂窩狀的小孔,并引起振動和噪聲,這就是汽蝕。因此,要求閥瓣閥座材質的硬度和耐沖蝕性非常優秀才可以確保閥門的壽命。

DN150以上產品,必須加裝三角定位裝置,有效防止閥門在使用中顫抖,發出噪音,并導致的內件損壞現象,使用壽命有效提升150%以上。

閥體最好采用覆膜砂鑄造或硅溶膠鑄造技術,以便提高閥體表面光潔度及機械性能,減少氣孔、砂眼、裂紋的出現,增強鑄件的抗拉強度。

閥門的手輪設計應該采用確保容易抓握,并沒有毛刺等凸起。手輪的直徑太大容易造成關閉時閥芯閥座人為挫傷;太小則不容易關閉,加力扳手的使用會導致閥桿變形和密封副損傷。

閥桿最好采用滲氮等工藝處理,加大閥桿的耐磨損性。閥桿螺紋采用細牙滾壓螺紋,避免閥門關閉以后產生的死區泄漏。

閥門在出廠時,必須經過100%的壓力測試,測試壓力為1.5倍的設計壓力;當用于蒸汽時,需要進行100%的密封性測試,密封等級必須高于4級泄漏標準。

波紋管密封截止閥一般最大口徑不超過350mm。當口徑大于350mm時,波紋管截止閥不是最合適的選擇,無論尺寸、重量、產品復雜程度、操作困難性都使得波紋管截止閥不再是合適的選擇,選用波紋管閘閥、偏心蝶閥更加經濟可靠。


 
 
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