1、概述

　　閘閥以其耐壓、耐（nài）溫(高低溫) 、耐腐蝕（shí）(多（duō）種材料配置) 、具備雙向密（mì）封功能、耐磨損和使用壽命長等（děng）優點越來越廣泛地應用（yòng）於各類工業係統,實現介質的開啟與關閉,為係（xì）統的穩定與控製發揮了重要的作用。

2、分類

　　以國（guó）產常見標準的明杆閘閥的閘板形式（shì）分類(新結構（gòu）未列入（rù）) ,其主要有Z40、Z41、Z42和Z44等結構(圖1) 。用戶選型時應以工況要求為原則,參考選擇合適型號。並在安裝、調試和維護等方麵規範操作,以避免（miǎn）或杜絕事故的發生。 

3、常見事故

3.1、閥杆斷裂或變形

(1)斷裂

　　閥杆斷裂一般（bān）發生在上下螺紋根部,此處截麵積小,易出現應力集中及超（chāo）標現象。尤其當工作（zuò）條件較大地偏離設計參數時。如某電廠曾多次發（fā）生（shēng）DN175電動閘閥開啟後閥杆梯型螺紋退刀槽處拉斷的事（shì）故。調查發現,閥門的（de）閥蓋預緊螺母鬆動,閥蓋上移,閥杆螺母卡住,顯然這（zhè）是（shì）電裝行程調試過位,保護力（lì）矩過大引起（qǐ）的事故。

　　另一類閥杆（gǎn）斷裂事故則發生（shēng）於開啟瞬間。表現為閘板尚未脫離閥座,閥杆即在上或（huò）下（xià）螺紋（wén）根部斷裂。其原因（yīn）通常認為是閘板卡住（zhù）,這（zhè）其實隻是部分原因或次要原因。一個重要（yào）原因是閥體中腔關閉後的異常升壓,亦（yì）即閥門（mén）關閉後,封閉於上下遊兩側密封麵（miàn）之間的中腔流（liú）體壓力遠高於上遊壓力的現（xiàn）象。

　　產生這種現象有兩種原因。其一中腔流體被上遊（yóu）流體加熱升溫發生膨脹,導致（zhì）壓力劇烈升高。其二閘板關閉瞬間流體封閉於中腔,無法外流,中腔空間（jiān）被閥杆進一步擠壓,由於液體的可壓縮性十分有限,也會使（shǐ）壓（yā）力劇增,這一現象尤其易發生在發電廠（chǎng）的Z962類主給水閘閥上。同時,其異常升壓一般會成幾何級數增加,遠遠超（chāo）過閥杆強度設計極限。

(2) 變形

　　閥杆彎曲一般出現在電動閥門電裝調試不當時, 如關閉力矩過大又（yòu）未設行程保護或失（shī）調等, 其對閥門的破壞非常大。

3.2、泄漏

(1) 外漏

　　閥門殼體一般采用鑄件加工。雖然鍛件可以代替鑄件（jiàn）用於高溫高壓工況, 但受工藝或成（chéng）本的限製, 大規格（gé）殼體通常用鑄件製造。由於鑄件存在氣孔、夾渣、裂紋、縮鬆和疏鬆等大量缺陷, 這些缺陷在（zài）閥門的運行中會隨（suí）時暴露（lù）, 成為威脅（xié）安全運行的隱患。某電廠2007年統計數據表明, 閥門外漏事（shì）故中, 37%為殼體（tǐ）鑄造缺陷（xiàn）引發。其餘則為閥杆、中法蘭及端法蘭密封出現故障引發。

　　密封件損壞也將導致係統介（jiè）質大量外漏。如閥杆密封處外漏一般由填料壓板的活節螺栓未及時壓緊引起, 一旦發生常導致重大事故。另一個原因是閥杆（gǎn）表麵因（yīn）處理工藝或（huò）材料選（xuǎn）擇（zé）不（bú）當被介（jiè）質腐蝕或填料不合格腐蝕了閥杆密封表麵。閥杆上下運動會由（yóu）其表麵鏽蝕處帶出填料微（wēi）粒, 反複多次即出現填料間（jiān）隙泄漏, 此時如維護不當, 高壓或高速介質在極短時間內將填料衝出, 形成（chéng）泄漏。同樣, 以石墨不（bú）鏽鋼絲（sī）纏繞材料作密封件的高壓自緊密封閥（fá）門及以（yǐ）不鏽鋼帶石墨纏（chán）繞墊的中法蘭密封閥門亦應防止此類情況的發生。再一個原因也常引起介質的大量外漏, 即填料壓蓋與閥杆間配合間隙過大, 閥杆上下運動過程中, 會因間隙過大反複摩擦填料帶出微末, 終使（shǐ）填料（liào）壓緊比壓下降, 導致泄漏。

(2) 內漏（lòu）

　　引起閥門內漏的原因很多, 新閥門運（yùn）行不久即發生內漏（lòu）和關不到位, 應為密封麵夾雜（zá）異物。因此新安裝閥門產品投運前認真檢查, 仔（zǎi）細衝管可減（jiǎn）輕這類（lèi）事故（gù）的發生。

3.3、閘板故障

(1) 卡塞

　　閘板卡塞表現為閘板卡在閥（fá）體中腔導軌側, 甚至與閥杆脫離, 主（zhǔ）要因設計製造（zào）不良引發, 如導軌接觸寬度過短或過長, 導軌表麵粗糙等。當閘板卡塞在閥座中（zhōng）, 而閥杆強行上提時, 常常出現閘板T形槽斷裂或變形, 避開“異常升壓”因素（sù）, 另有溫差與關閉力兩大原因（yīn）值（zhí）得注意。典型的溫差工況如閥（fá）門（mén）在冷態關閉熱（rè）態後再打開, 由於閥杆受熱膨（péng）脹伸長（zhǎng）使閘板進一步壓緊, 增大閘板的關閉力矩,導致閘板楔住。如熱態關閉, 冷態打開時, 由於兩側閥座熱（rè）變形引起襠寬變大, 冷態則收縮變（biàn）小, 從而導致閘板楔住。上述（shù）兩種狀態如伴隨“關閉力”過大, 即關得過緊, 如（rú）電裝驅動調試不當或不適當地（dì）使（shǐ）用（yòng）增力機構如扳手或杠杆等（děng）, 則發生閘板楔住（zhù）的幾（jǐ）率增大。

(2) 撞裂

　　閘板撞裂(或（huò）底部變形) 主要出現（xiàn）在Z944 /Z964平行板式結構產品中, 閘板底（dǐ）部直接撞擊閥體底部時發生, 多由（yóu）於電動閥門（mén）電裝調試不當, 關閉行程未設限位或限位失靈時極（jí）易發生。

(3) 密封麵裂紋

　　密封（fēng）麵裂紋主要出現在合金鋼材料的閥門（mén）中,常常由於工藝不合理（lǐ）導致。合理選材及合理（lǐ）控製焊接工藝（yì）參數可避免。

4、分析與對策

4.1、設計與製造

　　①國家標準中對（duì）閘閥無開度標（biāo）識要求, 普通閥門隻能憑手感判斷開度, 這在許多場合不盡（jìn）合理（lǐ）。建議閥杆端部設（shè）計限位裝置, 防止閥門過度關閉。

　　②閥杆（gǎn）強度多（duō）處減弱, 承載能力降低（dī）。如螺紋退刀槽根部等, 這些部位在（zài）中腔異常升壓時常常先斷裂。建議DN 350以上電動閥門閥杆（gǎn）直徑應適當加大, 同時加工裝配應提高支架上下同軸（zhóu）度, 並合理選擇（zé）電動裝（zhuāng）置的啟閉力矩（jǔ）值。

　　③現行閘閥國家標（biāo）準中對中腔異常升壓現象未涉及, 未提出設計內旁路或外旁路（lù）的要求, 導（dǎo）致升壓無法泄放, 使用中（zhōng）常出現事故。建（jiàn）議溫差較大時, 采用平板閥門為宜。

　　④采用（yòng）鋁青銅製（zhì）造（zào）閥杆（gǎn）螺母時, 當電裝轉速較快或啟閉較頻繁時會很快磨光螺紋牙麵（miàn）, 導致閥門無法動作。建議設計時適當增（zēng）多牙數（shù）, 有效潤滑（huá）,並（bìng）定期維護更換。對於重要閥（fá）門應采用合理的（de）填料密封組合, 重要的配合（hé）麵間（jiān）隙(如自（zì）緊密封閥門的閥體與閥蓋的配合間隙、閥杆與填料壓蓋的配合間隙、填料壓蓋與閥蓋配合間隙（xì）等) 和位置公差(如閥蓋與支架的上下同軸度、法蘭螺孔（kǒng）位置度等) 應嚴格控製。

　　⑤限於目前的工藝（yì）水平（píng）, 建（jiàn）議重要的高溫高壓閥門殼體采用全鍛鋼或（huò）鍛焊結構製造。閥門的零部件材料應嚴格按照（zhào）相關標準選用、檢測和處理。

　　⑥導（dǎo）軌加工時應（yīng）去除棱角, 兩（liǎng）側保留充分的結合麵, 以（yǐ）保證閘（zhá）板嚴重偏移也不會脫離導軌。

　　⑦選擇合適的密封麵材料和硬度匹配, 加（jiā）工中保證表麵粗糙度、平麵度（dù）和吻合度符合（hé）要求。閥杆表麵處理要達到設計（jì）要求, 以防其表麵鏽蝕、腐蝕或鍍（dù）層（céng）早期脫落。

4.2、安裝與調試

　　①建（jiàn）議在重（chóng）要的高壓大口徑閥門（mén）上下遊間增加旁路裝置以（yǐ）降低（dī）啟閉壓差, 減輕啟閉瞬間閘板對密封麵的擦傷, 同時有利於減小電裝力矩, 降低製造成本。

　　②中腔安裝安全閥是控製異常升壓的有效（xiào）措施, 既可保護閥門啟閉件, 又能維護係統的安全運行。另外在上遊（yóu）側與中腔間安裝外旁路或閘板上遊一側開泄壓（yā）孔均是有效（xiào）的可行手段。

　　③管道衝洗應徹底, 以免管內雜（zá）物(如鐵屑,焊渣, 焊條（tiáo）頭, 螺母等) 軋傷密封麵。

　　④推薦閘（zhá）閥閥（fá）杆垂直向上安裝, 傾斜安裝會增加閘板卡（kǎ）住的幾率。水（shuǐ）平安（ān）裝時應有安裝支架支撐電裝, 並在安裝時校正閥杆。

　　⑤電動閘閥安裝調試時應由專業人員認真（zhēn）按要求（qiú）操（cāo）作。開啟行程過大或保護力矩過高的（de）後果是（shì）拉斷閥杆或閥杆螺母卡住（zhù）等。正確（què）的做法是用手輪調定開啟（qǐ）位置, 用力（lì）矩保護, 一般保護力矩（jǔ）控（kòng）製在20% ～30%。關閉行程（chéng）過大, 啟閉力矩過大的後果是（shì）閘（zhá）板在閥座中楔住, 而啟閉力（lì）矩過大則可能導致拉斷閥杆、閘板T 形（xíng）槽斷裂、閥杆螺母卡住等。

　　正確的做法是用手輪調定關閉位置後適當上（shàng）提閘板1～3mm (主要對高壓閥門) , 這樣可避免中腔異常升壓導致的開啟力矩過大。平板閘閥關閉行（háng）程過大常常會撞（zhuàng）裂(或變形) 閘板。調試時調定其關閉行程位置即可, 並不需過大的關閉力矩。

4.3、運（yùn）行與維護

　　①建議啟閉力矩大於400N ·m 的閥門應采用增力機構設計, 如齒輪機構、撞擊手輪、帶軸（zhóu）承的閥杆螺母等（děng）。電裝選型時應（yīng）預留30% ～50%的力矩（jǔ）裕度, 不推薦采用氣動型楔式閘（zhá）閥。

　　②自緊（jǐn）密封設計的閥門運行（háng）一段（duàn）時間後應再緊固預緊螺栓, 防止壓力波動時（shí）閥蓋下沉（chén）引（yǐn）起介質外漏, 衝出自密封圈。運行過程中應對填料壓緊螺栓和中法蘭（lán）壓緊螺栓進行（háng）正常維（wéi）護, 及時緊固。對軸承機構、各類螺紋處定期潤滑（huá）, 及時去除灰塵（chén）汙垢。定期動作試（shì）驗(重要閥門應經（jīng）常啟閉測試其動作性（xìng）能, 防止鏽蝕卡澀, 及時發現隱患) , 定（dìng）期檢修(重要閥門應定期檢修, 檢查維護其密封麵、驅動機構、密封圈等（děng）重要（yào）關鍵部位) ,建立設備維護記錄檔案。

5、結語

　　設計、製造、選型、安裝、調試和維護等方麵（miàn）相結合, 才能保（bǎo）證閥門產（chǎn）品的安全使用, 避免重（chóng）大事故發生, 保證產品及工藝流程的安全運行, 從而延長設備壽命, 延長檢修周期, 節省維修及生產成本, 提高（gāo）企業效率。