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工程论文：楔式双闸板闸阀阀座损坏原因分析与处理

摘要：蒸汽管道上使用的楔式双闸板闸阀投用后出现阀座损坏，严重影响了正常生产时对被隔离设备的维护检修。针对此情况，分析了阀座损坏的主要原因，提出了切实可行的处理方法及建议。

关键词：楔式双闸板闸阀;损坏;原因;建议

某公司蒸汽管道上使用的楔式双闸板闸阀，采用阀体全锻造，阀杆密封为自密封结构，阀门进出口与管道对焊连接，如下图-1所示。其作用是切断该段蒸汽管道与蒸汽母管的连通，工艺流程如图-2所示。2017年某一天在该阀门关闭的情况下，发现无蒸汽侧的管道疏水管有大量蒸汽喷出(如图-2所示疏水口)。起初怀疑阀门发生内漏，随即将该阀门开关几次，仍然不见有效果，考虑到该处阀门在此之前并未进行过多操作，经过翻查阀门相关结构资料，初步判断该闸阀阀座处受损。不得已退出蒸汽管网对此阀门进行解体检查。

图-1

图-2

将此阀门解体后，发现该闸阀无汽侧阀座上部部分焊缝被外力撕开损坏(如下图-3所示)，是此次蒸汽泄露的直接原因。

图-3

1 原因分析

此阀门阀座损坏，严重影响了母管制蒸汽管网的运行，必须找到导致阀座损坏的主要原因，保证蒸汽管网、设备安全稳定运行。根据阀门阀座损坏的现象及结构特点，列举了导致阀座损坏的主要原因并进行排除。

(1)阀门阀座材质与阀体材质不一样、焊缝热处理硬度不够导致损坏

如果选材及热处理不当，很容易造成焊缝强度不够，发生损坏。经查阀门设计图纸及出厂报告，阀座及阀体材质均为X10CrMoVNb 91，与蒸汽管道材质一致。现场光谱检测材质使用无误，焊缝硬度检测结果满足国家标准要求。材质X10CrMoVNb 91，完全能够满足蒸汽设计压力10.1MPa，设计温度545℃下使用。

(2)阀门结构设计不合理，导致阀座损坏

若阀门结构设计不合理，阀座焊缝强度承受不了单边高温蒸汽产生的作用力，也容易造成阀座损坏。经查阀门设计图纸和试验报告，显示该阀测试压力38.9MPa，符合试验要求，该结构类型阀门为市场成熟产品，不存在特殊设计。

(3)阀门第三腔室压力过高(如下图-4所示)，导致阀座损坏

图-4

经检查，该阀自密封件拉紧螺栓(如上图-4所示)被顶起，从侧面验证第三腔室过压，整个自密封体因该腔室内压力升高被顶起，自密封石墨垫也被压损坏。结合该阀门当时运行情况，蒸汽管线较长，该阀门有一侧管道内无蒸汽，使用当中第三腔室蒸汽易凝结成饱和水，时间一长，该压力下饱和凝结水动态越积越多，在一定的积累量和蒸汽参数微变情况下，很容易引起第三腔室过压，导致阀座焊缝损坏。

2 处理措施及建议

为保证第三腔室不产生过压，结合目前市场上其他类似阀门的处理方法及厂家意见，并考虑该阀双向密封，现将该类闸阀第三腔室与阀门进、出口相连，使其在关闭情况下，任意有压侧平衡阀打开(如下图-5)，均可使第三腔不产生过压。

图-5

运行使用当中，当闸阀关闭时，打开有压侧平衡阀，关闭无压侧平衡阀。

在高温高压蒸汽环境中，普通截止阀类型的平衡阀在使用中容易被冲刷发生内漏，建议对平衡阀重新选型，更换成防冲刷类型的阀门。

3 结束语

采取了切实可行的处理措施后，该类型阀门未产生阀座损坏情况，运行良好。在防止第三腔室超压的技术上，还可将第三腔室引一路安装泄压阀、安全阀等。只有充分了解掌握阀门在使用中的条件，与设计单位和生产厂家积极保持沟通，才能选择出合适结构的阀门。

参考文献

[1] 陆培文，孙晓霞，杨炯良 . 阀门选用手册. 北京：机械工业出版社，2013 .

[2] 中国电力企业联合会. 小型火力发电厂设计规范. 北京：中国计划出版社，2011 .

[3] 雷世明 . 焊接方法与设备. 北京：机械工业出版社，2011 .

[4] 安继儒，田龙刚. 金属材料手册. 化学工业出版社，2008 .