固體顆粒介質(zhì)用金屬硬密封球閥故障原因分析

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，一般金屬硬密封球閥在線運行時間最多為半年左右，甚至兩三個月就出現(xiàn)故障，這也成為制約整個裝置長期運行的瓶頸。

一、金屬硬密封球閥內(nèi)漏原因分析

金屬硬密封球閥內(nèi)漏與工藝介質(zhì)的性質(zhì)、運行條件、密封副涂層材料的選擇等因素相關(guān)。球閥內(nèi)漏直接主要原因：一是密封面涂層沖刷(見圖1)，二是介質(zhì)對密封面的剝落與腐蝕(見圖2)。

圖1 密封面涂層沖刷

圖2 介質(zhì)對密封面的剝落與腐蝕

研究表明，金屬硬密封球閥，密封副之間存在著黏結(jié)的現(xiàn)象，如果密封副選取不合適，密封面之間就會產(chǎn)生嚴重的黏結(jié)，在開關(guān)過程中密封面之間就嚴重拉傷。

金屬硬密封在開啟瞬間，由于上下相對游壓差較大，流通間隙較小，流速較快，此時固體顆粒介質(zhì)會對球閥密封副產(chǎn)生強烈的沖刷，隨著球閥開關(guān)頻率不斷增加，沖刷增加而逐漸失效，最終導(dǎo)致球閥嚴重內(nèi)漏。

二、金屬硬密封球閥卡澀及開關(guān)不到位原因分析

固體顆粒用金屬硬密封球閥卡澀及開關(guān)不到位的直接原因如下：

(1)密封面拉傷。

(2)固體顆粒介質(zhì)在閥腔內(nèi)堆積。

(3)軸承、軸套等不做硬化處理或設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理。

有些工段開啟壓差很大，溫度較高，導(dǎo)致密封面摩擦力較大，開關(guān)所需克服的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，更加惡化了附著磨損和氧化磨損的趨勢，隨著開關(guān)次數(shù)的增加，密封面很容易拉傷，造成開關(guān)卡澀。

采用雙重軸承設(shè)計和軸套硬化處理，既增加閥桿轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)點，又通過增加不同硬度的硬化材料來提高雙重軸承和軸套硬化的耐磨性和強度，保證了閥門長期高頻率地開關(guān)而不會導(dǎo)致閥桿與軸承、軸套拉傷。