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          上海陸貢閥業有限公司
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          閥門知識

          對夾式軟密封蝶閥內漏原因及解決方法

          2020-07-29

          對夾式軟密封蝶閥概述

          對夾式軟密封蝶閥具有占用空間小,開關速度迅速,不易堵塞,成本較低,適用范圍廣等優點,其缺點是密封性能較差,主要是閥板通過擠壓閥座密封面實現啟閉,頻繁啟閉時間長引起磨損嚴重,尤其軟密封橡膠部分易老化失去彈性產生變形。上海陸貢閥業有限公司根據“對夾式軟密封蝶閥”存在的問題設立課題。本文主要從兩個方面對低壓管道水系統的對夾式軟密封蝶閥的內漏原因展開分析,一是蝶閥安裝時與法蘭同心度偏差,閥座橡膠軟密封面與法蘭密封面接觸位置因受力擠壓不均勻而產生塑性變形,二是應考慮閥門和配套法蘭在設計選型方面的匹配因素,從而降低閥門產生內漏的風險。

          對夾式軟密封蝶閥內漏案例及原因分析對夾式軟密封蝶閥內漏圖片

          ①對夾式軟密封蝶閥的內漏案例概況

          某電站低壓水系統加壓后通過管徑為DN350主干管傳送到各廠房室內外消防用水。在主干管上廠房與廠房之間布置有D371X-16的對夾式軟密封蝶閥,用于各廠房間的消防系統隔離。前期設計考慮到消防系統的重要性,在閥門設計時,按GB/T9115-2010對焊鋼制管法蘭配套選型,閥門進場后,按照GB50235-2010工業金屬管道施工規范中閥門檢驗部分,全部進行了殼體水壓試驗和密封試驗,檢驗合格。在安裝及調試工作完成系統投運9個月后,多處隔離邊界閥門出現關閉不嚴狀況,表現為蝸輪啟閉時較為吃力,閥門行程顯示已關閉到位,但閥后管道內流水聲明顯,開啟疏水發現水流源源不斷,確定閥門存在內漏。

          ②對夾式軟密封蝶閥內漏原因分析對夾式軟密封蝶閥結合圖片

          對替換下來的閥門進行解體檢查,發現導致對夾式軟密封蝶閥內漏原因是閥板無法關閉到設計位置(見圖1),主要表現為閥門蝸輪機構已關閉到限位位置(見圖2),單閥板仍未達到中線全關狀態(見圖3),初步判斷為橡膠密封圈變形,造成閥板與橡膠密封圈卡死。檢修人員用加熱法對閥門橡膠密封圈進行浸泡,并拆除蝸輪限位裝置等,采取的措施均無法將閥門關閉到位,初步認為對夾式軟密封蝶閥內漏原因可能是閥座橡膠密封圈產生塑性變形導致閥門關閉不嚴,從而造成閥門內漏。

          通過測量閥體和配套法蘭外圈對稱距離,檢查閥門和法蘭同心度符合要求。用力矩扳手復查連接螺栓緊固力矩,八條螺栓力矩值受力均勻,排出螺栓緊固受力不均勻因素。

          因管道系統已投運,管道沒有開口位置,無法在線直觀閥門與法蘭內部結合情況。檢修人員在車間模擬蝶閥與凸面堆焊鋼制管法蘭結合狀態(見圖4)時發現,法蘭結合面未能與蝶閥橡膠密封圈翻邊均勻結合,存在7~8mm的錯邊現象,經測量閥門軟密封面寬度約10~12mm,實際與法蘭接觸面部分只有5mm。該原因使法蘭螺栓緊固后導致與閥板結合的密封橡膠套受擠壓變形,密封圈長時間變形和老化從而產生形變,導致閥板與橡膠密封面卡死無法關閉到位。通過分析認為,導致橡膠密封圈變形的主要原因應該是相連接的凸面對焊鋼制管法蘭的問題。

          對夾式軟密封蝶閥得到了解決方案

          1、對夾式軟密封蝶閥的安裝工藝控制措施:

          對夾式軟密封蝶閥安裝前:按照GB/T50235-2010施工規范要求,對閥門進行殼體試驗(zui大允許工作壓力的1.5倍)和密封試驗(zui大允許工作壓力的1.1倍),試壓介質使用氯離子含量低于25ppm的除鹽水,試壓結果滿足質量規范要求。

          法蘭與管道采用預制方式:法蘭與管道間預留2~3mm間隙作為焊縫收縮控制,用水平尺檢查上下左右四個中心點,調平調直法蘭面,允許偏差不超過2mm,并通過分段點焊措施預防焊接變形。法蘭與管道焊接時,將相鄰一組兩片法蘭用緊固件臨時固定,防止焊接產生變形導致法蘭錯位,焊接完成冷卻后才能拆除臨時固定緊固件,確保同組法蘭同心度滿足規范要求。對夾式軟密封蝶閥專業法蘭圖片

          閥門安裝:考慮到對夾式軟密封蝶閥用橡膠作為密封面有一定的彈性,安裝時先從固定端開始順向安裝,將所積累的偏差過渡到同方向管道的末端調整,重點注意閥門與法蘭之間同心度調整,還應自然連接,不得強力對接或受外加重力。緊固件安裝時應確保螺栓自由穿入,緊固分初緊和終緊兩步進行,緊固順序由中心向外擴散,初緊力矩可選用zui終力矩的30%~50%,終緊時力矩必須達到設計文件要求。

          2、對夾式軟密封蝶閥配套法蘭選型

          ①專用法蘭和普通法蘭區別

          對夾式軟密封蝶閥專用法蘭沒有法蘭標準號,是在國標法蘭基礎上進行加工制作而成,屬于行業制造加工的非標準件,沒有相關標準依據。專用法蘭和國標法蘭的主要區別就是專用法蘭有兩個內徑,國標法蘭一般只有一個通徑,專用法蘭除了小內徑與國標法蘭不同外,其他外形尺寸均相同,蝶閥專用法蘭適用壓力較低,與板式平焊法蘭適用范圍相同,不適用于高壓。專用法蘭的小內經需要根據對夾式軟密封蝶閥的通流直徑來定,因GB/T12238-2008規范中只規定了閥座流道的zui小尺寸范圍,因此每批蝶閥的密封圈內徑有一定范圍的允許偏差,圖5、圖6為普通法蘭和專用法蘭的區別,表1是根據專用法蘭實際測量的尺寸。事實上蝶閥規格越小,密封面與法蘭接觸面偏差也就越小,偏差值基本可以忽略,所以表1舉例說明了DN300以上的三種規格專用法蘭。

          ②對夾式軟密封蝶閥專用法蘭改進優點

          對夾式軟密封蝶閥有一個稍大于蝶閥通徑的密封面,如果用普通的平焊法蘭與軟密封蝶閥連接,法蘭與蝶閥的密封面接觸尺寸較小,會影響到密封效果,造成泄漏。所以對夾式軟密封蝶閥專用法蘭通過增加與蝶閥密封面接觸尺寸來達到加強密封的效果。專用法蘭的小內經和蝶閥的通徑尺寸相近,用于保證蝶閥密封效果,同時法蘭的小內經不能過小,必須保證對應的蝶閥閥板在管內能夠完全打開。

          對夾式軟密封蝶閥的實踐

          按照以上解決方案,電站重新采購安裝了一套對夾式軟密封蝶閥并配套專用法蘭,閥門帶壓在線做邊界隔離試驗,試驗期間每個月操作3至5次,閥門經過6個月的隔離邊界試驗,試驗蝶閥無內漏現象,試驗結果也得到各方一致認可。

          事實證明,由于配套蝶閥專用法蘭沒有相關標準依據,在配套選型階段設計人員還應多方面了解,適當考慮選配已通過實踐證明合格的產品。對一些密封要求較高的系統,建議選用法蘭式或硬密封形式的蝶閥,若選用對夾式軟密封蝶閥,為防止橡膠變形、老化影響其密封效果,建議采用對夾式軟密封蝶閥專用法蘭。

          相關產品:氣動對夾式蝶閥? ?D971X/H電動對夾式蝶閥

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