楊金龍

摘要：本文通過介紹閥門閥體的功能結(jié)構(gòu)，分析裂紋原因，并提出閥門常見的故障與解決辦法。

關(guān)鍵詞：閥體裂紋、閥門結(jié)構(gòu)

1、截止閥的功能與結(jié)構(gòu)：

截止閥的啟閉件是塞形的閥瓣，密封上面是平面。閥瓣沿閥座的中心直線運(yùn)動。閥桿的運(yùn)動形式，旋轉(zhuǎn)桿式可用于控制各種腐蝕性介質(zhì)、液體、氣體的流動。由于該類閥門的閥桿開啟或關(guān)閉行程相對較短，而且有非?？煽康那袛喙δ?，由于閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關(guān)系，非常適合于對流量的調(diào)節(jié)、控制，屬于強(qiáng)制密封式閥門，所以在閥門關(guān)閉時，必須向閥瓣施加壓力，以強(qiáng)制密封面不泄露。截止閥的介質(zhì)流向就改閥瓣上方進(jìn)入閥腔，這時在介質(zhì)壓力作用下，關(guān)閥門的力小，反之關(guān)閥門的力大，閥門是用來調(diào)節(jié)流量的裝置，其流量的大小隨閥門開度大小而增加或減小，主要是改變流通面積，在介質(zhì)的作用下，這種形式的閥門也較嚴(yán)密。截止閥作為一種極其重要的截斷類閥門，其密封式通過對閥桿施加扭矩，調(diào)桿在軸向方向上閥瓣施加壓力，是閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合，阻止介質(zhì)沿密封面之間的縫隙泄漏。支撐機(jī)構(gòu)由閥體和閥蓋組成，其中閥體起支撐和包容作用，左端為入口，右端為出口。通過閥門控制閉合，在閥門關(guān)閉后，介質(zhì)從閥門的某一端進(jìn)入，閥門密封面能保持密封結(jié)構(gòu)，閥體通過焊接相連，保障液體的流通與關(guān)閉，防止?jié)B透。

2、閥門資料：制造單位：制冷設(shè)備廠 產(chǎn)品型號J61F-40??名稱：?截止閥 通經(jīng)：DN200 ?材質(zhì)：LCB 公稱壓力：4.0 MPa 適用溫度：-45～+150 ℃ 適用介質(zhì)：R717 、R12 、R22 ?產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T26478-2011

3缺陷位置：

循環(huán)機(jī)至低壓循環(huán)筒出口第二節(jié)焊接頭處閥門閥體背弧面，打磨金屬光澤，經(jīng)磁粉探傷檢測，宏觀檢查可見裂紋呈波紋線橫向130mm代號：1#圖TY19018和軸向90mm代號2#圖TY18464發(fā)展位置閥門側(cè)焊接頭附近60mm處。

4形成原因分析：

裂紋可分為熱裂、冷裂和溫裂三種，熱裂和冷裂是在鑄件凝固冷卻過程中，由于鑄件生產(chǎn)的收縮應(yīng)力超過了當(dāng)時鑄件材料強(qiáng)度極限而形成的裂紋缺陷，熱裂和冷裂與合金特性，冶煉因素，澆筑工藝和鑄件結(jié)構(gòu)等有關(guān)，而冷裂紋還與開箱時的鑄件溫度和碰撞有關(guān)。

外裂紋：外裂紋常出現(xiàn)在閥門鑄件兩壁交接的熱節(jié)部位，如閥體背弧面根部、閥門本體外壁凸起的表面處，外裂紋宏觀即可發(fā)現(xiàn)，裂紋比較直，與應(yīng)力方向垂直，是比較典型的晶間裂紋，由于鑄件表面早先凝固，裂紋由外向內(nèi)發(fā)展，因此，外裂紋一般很難得到縮金屬液的焊補(bǔ)。皮下裂紋隱藏在鑄件表皮之下，裂紋較大且走向曲折，表面打磨即可發(fā)現(xiàn)，皮下裂紋也是常見的熱裂紋。截止閥的要求：有足夠的強(qiáng)度，關(guān)閉嚴(yán)密，流動阻力小、閥門的零件具有互換性、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、體積小、操作方便、檢修維護(hù)容易等。全面檢查的主要內(nèi)容：檢查閥體和閥蓋有無裂紋，閥桿的彎曲和腐蝕情況，閥瓣和閥座密封耐腐蝕磨損情況，各種配件間隙是否適當(dāng)?shù)?。閥門嚴(yán)密性：抹紅丹粉檢查密封面接觸情況，圓周應(yīng)連續(xù)接觸，接觸寬度不下于密封面的1/3。中壓閥桿采用#35鋼或2Cr13鋼加工前進(jìn)行熱處理，硬度HB200 ，閥桿表面應(yīng)光滑無毛刺、裂紋凹坑、腐蝕等，絲扣應(yīng)完整不得有斷扣，亂扣及毛刺等，絲母與配件靈活，但不得過松，絲扣磨損超過厚度1/3即應(yīng)更換。密封環(huán)應(yīng)光滑無毛刺溝道，裂紋等，閥桿間隙符合標(biāo)準(zhǔn)。檢修常用閥門及易于損壞已有缺陷的閥門、配件等。

5、閥門的失效：

閥門失效影響著系統(tǒng)的正常運(yùn)行，一旦閥門失效便失去了對系統(tǒng)和反應(yīng)的控制，后果不堪設(shè)想，閥門載荷隨時間變化，易引起疲勞損傷和疲勞失效。坯料在冷鍛時要產(chǎn)生變形和加工硬化，使鍛模承受高的載荷，因此，需要使用高強(qiáng)度的鍛模和采用防止磨損和粘結(jié)的硬質(zhì)潤滑膜處理方法，為防止坯料裂紋，需要時進(jìn)行中間退火以保證需要的變形能力。為保持良好的潤滑狀態(tài)，可對坯料進(jìn)行磷化處理。合理的加熱溫度及保溫時間，合理的始鍛溫度和終鍛溫度，合理的變形量及變形速度。對提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低閥門閥體材質(zhì)存在的沙眼、氣泡、大晶粒、裂紋、龜裂等，為了獲得合格的產(chǎn)品質(zhì)量，需要熱處理消除鑄造過程中的應(yīng)力、在一般情況下，外裂紋是由于鑄件的收縮應(yīng)力大，皮下裂紋發(fā)生在凝固較慢的截面一側(cè)，鑄件不同部位或原大斷面表層與內(nèi)部的凝固速度不一致，收縮不同時發(fā)生，產(chǎn)生熱應(yīng)力引起的開裂，裂紋發(fā)生后未能得到自愈合焊補(bǔ)，外裂紋、屬于熱裂，且大多發(fā)生在凝固較遲的部位，如靠近冒口處，或局部熱節(jié)，壁厚較大部位，有時凝固較早的部位底部，也有發(fā)生裂紋的可能性。裂紋是由應(yīng)力引起的，產(chǎn)生的應(yīng)力很多。

（一）閥門鑄件基本上屬于薄壁大芯，如果閥芯的退讓性不夠，會產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力。

（二）鑄件壁形成局部小熱節(jié)，凝固慢，熱裂紋多發(fā)生于此處。

各種閥門鑄件不能存在裂紋，在鑄造過程中，消除應(yīng)力以及探傷檢驗(yàn)，以確保質(zhì)量達(dá)到要求。

6閥門常見的故障與解決辦法：

一、閥門經(jīng)常出現(xiàn)卡堵，常出現(xiàn)在新投運(yùn)系統(tǒng)和大修投運(yùn)初期，由于管道內(nèi)焊渣、鐵銹等在內(nèi)表面隨介質(zhì)流動，致使閥門密封面受堵、介質(zhì)流通不暢、或關(guān)閉不嚴(yán)。

二、可迅速開，關(guān)閥門，讓臟物從閥瓣處被介質(zhì)沖跑，如一次不行，反復(fù)開關(guān)幾次，再不行就解體研磨密封面、在兩個相對研磨結(jié)合面之間抹上研磨膏，然后使兩個結(jié)合面之間保持一定壓力，沿一定的軸中心轉(zhuǎn)動，消除結(jié)合面上的不平處，使門芯和門座的接觸面達(dá)到密封正確的接觸，和一定的光潔度，這樣便能達(dá)到嚴(yán)密的結(jié)合。

7結(jié)語：

截止閥閥體存在制造缺陷，宏觀檢查可見閥門閥體背弧面，裂紋呈波紋線橫向130mm長。閥體裂紋部位打磨大于5mm深度，裂紋依然存在。且不建議焊補(bǔ)，應(yīng)及時更換，并磁粉探傷合格方可投入使用。閥門、閥體定期檢驗(yàn)，保證其正常工作，避免其出現(xiàn)不可控制事故發(fā)生。對承壓閥門產(chǎn)品質(zhì)量，閥桿直徑測量，閥體壁厚測量，低壓、高壓密封試驗(yàn)，承壓能力試驗(yàn)，閥體材質(zhì)分析等綜合檢驗(yàn)，確保閥門質(zhì)量合格。

參考文獻(xiàn)：

GB/T26480-2011閥門的檢驗(yàn)和試驗(yàn)

GB/T12224鋼制閥門

JB/T7927 閥門鑄鋼件外觀質(zhì)量要求

JB/T6439 閥門受壓鑄鋼件、磁粉探傷試驗(yàn)

GB50235-2010工業(yè)金屬管道工程施工

TSG D7005-2018壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則

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