阀门的安装、维护与操作

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阀门的安装、维护与操作
  正确地选择了阀门之后，还要正确安装、维护与操作，这样才能充分发挥其效能。
 
第一节           安装
 
阀门安装的质量、直接影响着使用，所以必须认真注意。
（一） 方向和位置
  许多阀门具有方向性，例如截止阀，节流阀，减压阀、止回阀等，如果装倒装反，就会影响使用效果与寿命（如节流阀），或者根本不起作用（如减压阀），甚至造成危险（如止回阀）。一般阀门，在阀体上有方向标志；万一没有，应根据阀门的工作原理，正确识别。
  截止阀的阀腔左右不对称，流体要让其由下而上通过阀口，这样流体阻力小（由形状所决定），开启省力（因介质压力向上），关闭后介质不压填料，便于检修。这就是截止阀为什么不可安反的道理。其它阀门也有各自的特性。
阀门安装的位置，必须方便于操作；即使安装暂时困难些，也要为操作人员的长期工作着想。最好阀门手轮与胸口取齐（一般离操作地坪1.2米），这样，开闭阀门比较省劲。落地阀门手轮要朝上，不要倾斜，以免操作别扭。靠墙机靠设备的阀门，也要留出操作人员站立余地。要避免仰天操作，尤其是酸碱、有毒介质等，否则很不安全。
闸阀不要倒装（即手轮向下），否则会使介质长期留存在阀盖空间，容易腐蚀阀杆，而且为某些工艺要求所禁忌。同时更换填料极不方便。
明杆闸阀，不要安装在地下，否则由于潮湿而腐蚀外露的阀杆。
升降式止回阀，安装时要保证其阀瓣垂直，以便升降灵活。
旋启式止回阀，安装时要保证其销轴水平，以便旋启灵活。
  减压阀要直立安装在水平管道上，各个方向都不要倾斜。
（二）施工作业
安装施工必须小心，切忌撞击脆性材料制作的阀门。
安装前，应将阀门作一检查，核对规格型号，鉴定有无损坏，尤其对于阀杆。还要转动几下，看是否歪斜，因为运输过程中，最易撞歪阀杆。还要清除阀内的杂物。
阀门起吊时，绳子不要系在手轮或阀杆上，以免损坏这些部件，应该系在法兰上。
对于阀门所连接的管路，一定要清扫干净。可用压缩空气吹去氧化铁屑、泥砂、焊渣和其他杂物。这些杂物，不但容易擦伤阀门的密封面，其中大颗粒杂物（如焊渣），还能堵死小阀门，使其失效。
安装螺口阀门时，应将密封填料（线麻加铅油或聚四氟乙烯生料带），包在管子螺纹上，不要弄到阀门里，以免阀内存积，影响介质流通。
安装法兰阀门时，要注意对称均匀地把紧螺栓。阀门法兰与管子法兰必须平行，间隙合理，以免阀门产生过大压力，甚至开裂。对于脆性材料和强度不高的阀门，尤其要注意。
须与管子焊接的阀门，应先点焊，再将关闭件全开，然后焊死。
（三）保护设施
有些阀门还须有外部保护，这就是保温和保冷。保温层内有时还要加伴热蒸汽管线。什么样的阀门应该保温或保冷，要根据生产要求而定。原则地说，凡阀内介质降低温度过多，会影响生产效率或冻坏阀门，就需要保温，甚至伴热；凡阀门裸露，对生产不利或引起结霜等不良现象时，就需要保冷。保温材料有石棉，矿渣棉、玻璃棉、珍珠岩，硅藻土、蛭石等；保冷材料有软木、珍珠岩、泡沫、塑料等。
长期不用的水、蒸汽阀门必须放掉积水。
（四）旁路和仪表
有的阀门，除了必要的保护设施外，还要有旁路和仪表。安装了旁路，便于疏水阀检修。其它阀门，也有安装旁路的。是否安装旁路，要看阀门状况，重要性和生产上的要求而定。
（五）填料更换
库存阀门，有的填料已不好使，有的与使用介质不符，这就需要更换填料。
阀门制造厂无法考虑使用单位千门万类的不同介质，填料函内总是装填普通盘根，但使用时，必须让填料与介质相适应。
在更换填料时，要一圈一圈地压入。每圈接缝以45度为宜，圈与圈接缝错开180度。填料高度要考虑压盖继续压紧的余地，现时又要让压盖下部压填料室适当深度，此深度一般可为填料室总深度的10-20%。
对于要求高的阀门，接缝角度为30度。圈与圈之间接缝错开120度。
除上述填料之处，还可根据具体情况，采用橡胶O形环（天然橡胶耐60摄氏度以下弱碱，丁睛橡胶耐80摄氏度以下油品，氟橡胶耐150摄氏度以下多种腐蚀介质）三件叠式聚四氟乙烯圈（耐200摄氏度以下强腐蚀介质）尼龙碗状圈（耐120摄氏度以下氨、碱）等成形填料。在普通石棉盘根外面，包一层聚四氟乙烯生料带，能提高密封效果，减轻阀杆的电化学腐蚀。
在压紧填料时，要同时转动阀杆，以保持四周均匀，并防止太死，拧紧压盖要用力均匀，不可倾斜。
第二节       维护
 
对阀门的维护，可分两种情况；一种是保管维护，另一种是使用维护。
（一）保管维护
保管维护的目的，是不让阀门在保管中损坏，或降低质量。而实际上，保管不当是阀门损坏的重要原因之一。
阀门保管，应该井井有条，小阀门放在货架上，大阀门可在库房地面上整齐排列，不能乱堆乱垛，不要让法兰连接面接触地面。这不仅为了美观，主要是保护阀门不致碰坏。
由于保管和搬运不当，手轮打碎，阀杆碰歪，手轮与阀杆的固定螺母松脱丢失等等，这些不必要的损失，应该避免。
对短期内暂不使用的阀门，应取出石棉填料，以免产生电化学腐蚀，损坏阀杆。
对刚进库的阀门，要进行检查，如在运输过程中进了雨水或污物，要擦试干净，再予存放。
阀门进出口要用蜡纸或塑料片封住，以防进去脏东西。
对能在大气中生锈的阀门加工面要涂防锈油，加以保护。
放置室外的阀门，必须盖上油毡或苫布之类防雨、防尘物品。存放阀门的仓库要保持清洁干燥。
（二）使用维护
使用维护的目的，在于延长阀门寿命和保证启闭可靠。
阀杆螺纹，经常与阀杆螺母摩擦，要涂一点黄干油、二硫化钼或石墨粉，起润滑作用。
不经常启闭的阀门，也要定期转动手轮，对阀杆螺纹添加润滑剂，以防咬住。  
室外阀门，要对阀杆加保护套，以防雨、雪、尘土锈污。
如阀门系机械待动，要按时对变速箱添加润滑油。
要经常保持阀门的清洁。
要经常检查并保持阀门另部件完整性。如手轮的固定螺母脱落，要配齐、不能凑合使用，否则会磨园阀杆上部的四方，逐渐失去配合可靠性，乃至不能开动。
不要依靠阀门支持其它重物，不要在阀门上站立。
阀杆，特别是螺纹部分，要经常擦拭，对已经被尘土弄脏的润滑剂要换成新的，因为尘土中含有硬杂物，容易磨损螺纹和阀杆表面，影响使用寿命。
第三节           操作
 
对于阀门，不但要会安装和维护，而且还要会操作。
（一）手动阀门的开闭
手动阀门是使用最广的阀门，它的手轮或手柄，是按照普通的人力来设计的，考虑了密封面的强度和必要的关闭力。因此不能用长杠杆或长板手来板动。有些人习惯于使用板手，应严格注意，不要用力过大过猛，否则容易损坏密封面，或板断手轮、手柄。
启闭阀门，用力应该平稳，不可冲击。某些冲击启闭的高压阀门各部件已经考虑了这种冲击力与一般阀门不能等冈。
对于蒸气阀门，开启前，应预先加热，并排除凝结水，开启时，应尽量徐缓，以免发生水击现象。
当阀门全开后，应将手轮倒转少许，使螺纹之间严紧，以免松动损伤。
对于明杆阀门，要记住全开和全闭时的阀杆位置，避免全开时撞击上死点。并便于检查全闭时是否正常。假如阀办脱落，或阀芯密封之间嵌入较大杂物，全闭时的阀杆位置就要变化。
管路初用时，内部脏物较多，可将阀门微启，利用介质的高速流动，将其冲走，然后轻轻关闭（不能快闭、猛闭，以防残留杂质夹伤密封面），再次开启，如此重复多次，冲净脏物，再投入正常工作。
常开阀门，密封面上可能粘有脏物，关闭时也要用上述方法将其冲刷干净，然后正式关严。
如手轮、手柄损坏或丢失，应立即配齐，不可用活络板手代替，以免损坏阀杆四方，启闭不灵，以致在生产中发生事故。
某些介质，在阀门关闭后冷却，使阀件收缩，操作人员就应于适当时间再关闭一次，让密封面不留细缝，否则，介质从细缝高速流过，很容易冲蚀密封面。
操作时，如发现操作过于费劲，应分析原因。若填料太紧，可适当放松，如阀杆歪斜，应通知人员修理。有的阀门，在关闭状态时，关闭件受热膨胀，造成开启困难；如必须在此时开启，可将阀盖螺纹拧松半圈至一圈，消除阀杆应力，然后板动手轮。
（二）注意事项
1、200℃以上的高温阀门，由于安装时处于常温，而正常使用后，温度升高，螺栓受热膨胀，间隙加大，所以必须再次拧紧，叫做“热紧”，操作人员要注意这一工作，否则容易发生泄露。
2、天气寒冷时，水阀长期闭停，应将阀后积水排除。汽阀停汽后，也要排除凝结水。阀底有如丝堵，可将它打开排水。
3、非金属阀门，有的硬脆，有的强度较低，操作时，开闭力不能太大，尤其不能使猛劲。还要注意辟免物件磕碰。
4、新阀门使用时，填料不要压得太紧，以不漏为度，以免阀杆受压太大，加快磨损，而又启闭费劲。
               
 
第五章              阀门的检查、修理与寿命
无论是使用新阀门，还是使用修复后的阀门，安装前必须试压试漏。
                  
第一节、 试压试漏
试压，指的是阀体强度试验。试漏，指的是密封面严密性试验，这两项试验是对阀门主要性能的检查。
试验介质，一般是常温清水，重要阀门可使用煤油。安全阀定压试验，可使用氮气较稳定气体，也可用蒸汽或空气代替。对于隔膜阀，使用空气作试验。
（一）试验压力
      阀门强度试验压力，与公称压力有下列关系
          公称压力（Mpa）                强度试验压力（Mpa）
             0.1                                    0.2
               0.25                                     0.4
             0.4                                   0.6
               0.6                                    0.9
               1.0                                    1.5
                1.6                                   2.4
              2.5                                 3.8
                4.0                                    6.0
                6.4                                    9.6
                10.0                                     15.0
                16.0                                  24.0
                20.0                                     30.0
                25.0                                     38.0
                32.0                                     48.0
由上可见，公称压力从0.4Mpa-32Mpa，这些常用压力阀门，其强度试验压力为其1.5倍。
阀门密封试验压力，等于公称压力。
（二）试验方法
试压试漏，在试验台上进行。试验台（如图5-1）的结构，试验台上面有一压紧部件，下面有一条与试压泵相连通的管路。将阀压紧后，试压泵工作，从试压泵的压力表上，可以读出阀门承受压力的数字。试压阀门充水时，要将阀内空气排净。试验台上部压盘，有排气孔，用小阀门开闭。空气排净的标志是，排气孔中出来的全部都是水。
关闭排气孔后，开始升压。升压过程要缓慢，不要急剧。达到规定压力后，保持3分钟，压力不变为合格。
  图5-1 阀门试验台
 试压试漏程序可以分三步：
1、打开阀门通路，用水（或煤油）充满阀腔，并升压至强度试验要求压力，检查阀体，阀盖、垫片、填料有无渗漏。
2、关死阀路，在阀门一侧加压至公称压力，从另一侧检查有无渗漏。
3、将阀门颠倒过来，试验相反一侧。
 
 
 第二节、检修的一般程序
阀门拆除时，用钢字在阀门上及与阀门相连的法兰上，打好检修编号，并记录该阀门的工作介质、工作压力和工作温度，以便修理时选用相应材料。
检修阀门时，要求在干净的环境中进行。首先清理阀门外表面，或用压缩空气吹或用煤油清洗。但要记清铭牌及其他标识。检查外表损坏情况，并作记录。接着拆卸阀门各另部件，用煤油清洗（不要用汽油清洗，以免引起火灾），检查另部件损坏情况，并作记录。
对阀体阀盖进行强度试验。如系高压阀门，还要进行无损探伤，如超声波探伤，x光探伤。
对密封圈可用红丹粉检验，阀座、闸板（阀办）的吻合度。检查阀杆是否弯曲，有否腐蚀，螺纹磨损如何。检查阀杆螺母磨损程度。
对检查到的问题进行处理。阀体补焊缺陷。堆焊或更新密封圈。校直或更换阀杆。修理一切应修理的另部件；不能修复者更换。
重新组装阀门。组装时，垫片、填料要全部更换。
进行强度试验和密封性试验。
  第三节、常见故障及预防
（一）、一般阀门
1、填料函泄漏
这是跑、冒、漏的主要方面，在工厂里经常见到。产生填料函泄漏的原因有下列几点：1、填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应；2、装填方法不对，尤其是整根填料备用旋放入，最易产生泄漏；3、阀杆加工精度或表面光洁度不够，或有椭圆度，或有刻痕；4、阀杆已发生点蚀，或因露天缺乏保护而生锈；5、阀杆弯曲；6、填料使用太久已经老化。7、操作太猛。
2、关闭件泄漏
 
通常将填料函泄漏叫外漏，把关闭件泄漏叫做内漏，关闭件泄漏，在阀门里在，不易发现。
关闭件泄漏，可分两类；一类是密封面泄漏（如图5-4）；另一类是密封件根部泄漏（如图5-5）
引起泄漏的原因有：1>、密封面研磨得不好；2>、密封圈与阀座、阀办配合不严紧；3>、阀办与阀杆连接不牢靠；4>、阀杆弯扭，使上下关闭件不对中；5>、关闭太快，密封面接触不好或早已损坏；6>、材料选择不当，经受不住介质的腐蚀；7>、将截止阀、闸阀作调节使用，密封面经受不住高速流动介质的冲击；8>、某些介质，在阀门关闭后逐渐冷却，使密封面出现细缝，也会产生冲蚀现象；9>、某些密封圈与阀座、阀办之间采用螺纹连接，容易产生氧浓差电池，腐蚀松脱；10>、因焊渣、铁锈、尘土等杂质嵌入，或生产系统中有机械另件脱落堵住阀芯，使阀门不能关严。
3、阀杆升降失灵。
其原因有：1>、操作过猛使螺纹损伤；2>、缺乏润滑剂或润滑剂失效；3>、阀杆弯扭；4>、表面光洁度不够；5>、配合公差不准，咬得过紧；6>、阀杆螺母倾斜;7>、材料选择不当；例如阀杆与阀杆螺母为同一材质，容易咬住；8>、螺纹波介质腐蚀（指暗杆阀门或阀杆在下部的阀门）；9>、露天阀门缺少保护，阀杆螺纹粘满尘砂，或者被雨露霜雪等锈蚀。
4其它
阀体开裂：一般是冰冻造成的。天冷时，阀门要有保温伴热措施，否则停产后应将阀门及连接管路中的水排净（如有阀底丝堵，可打开丝堵排水）。
    手轮损坏：撞击或长杠杆猛力操作所致。只要操作人员或其他有关人员注意，便可避免。
填料压盖断裂：压紧填料时用力不均匀，或压盖有缺陷。压紧填料，要对称地旋转螺丝，不可偏歪。制造时不仅要注意大件和关键件，也要注意压盖之类次要件，否则影响使用。
阀杆与闸板连接失灵：闸阀采用阀杆长方头与闸板T形槽连接形式较多，T形槽内有时不加工，因此使阀杆长方头磨损较快。主要从制造方面来解决。但使用单位也可对T行槽进行补加工，让她有一定光洁度。
双闸板阀门的闸板不能压紧密封面：双闸板的张力是靠顶楔产生的，有些闸阀，顶楔材质不佳（低牌号铸铁），使用不久便磨损或折断。顶楔是个小件，换下原来的铸铁件。
（二）自动阀门
1、弹簧式安全阀
故障之一，密封面渗漏。原因有：①密封面之间夹有杂物；②密封面损坏。
这种故障要靠定期检修来预防。故障之二，灵敏度不高。原因有：①弹簧疲劳；②弹簧使用不当。
弹簧疲劳，无疑应该更换。弹簧使用不当，是使用者不注意一种公称压力的弹簧式安全阀，有几个压力段，每一个压力段有一种对应的弹簧。如公称压力为16公斤/厘米2的安全阀，使用压力是2.5～4公斤/厘米2的压力段，安装了10～16公斤/厘米2的弹簧，虽也能凑合开启，但忽高忽低，很不灵敏。
2、止回阀
长见故障有：①阀瓣打碎；②介质倒流。
引起阀办打碎的原因是：止回阀前后介质压力处于接近平衡而又互相“拉锯”的状态，阀办经常与阀座拍打，某些脆性材料（如铸铁，黄铜等）做成的阀办就被打碎。预防的办法是采用阀办为韧性材料的止回阀。
 介质倒流的原因有：①密封面破坏；②夹入杂质。修复密封面和清除杂质，就能防止倒流。
以上关于常见故障及预防方法的叙述，只能起启发作用，实际使用中，还会遇到其它故障，要做到主动灵活地预防阀门故障的发生，最根本的的一条是熟悉它的结构、材质和动作原理。
 第四节、阀门的使用寿命
 
由于阀门应用领域广泛，使用介质繁多，腐蚀情况各不相同，因此从国家标准到行业标准均未对阀门的使用寿命做出规定，在1980年机械工业部为了提高机械工业产品的质量并配合全国优质产品评比，制定了“阀门行业产品质量分等规定”其中对闸阀、截止伐的一等品、优等品规定了寿命实验要求；如Dn≤200～400高中压阀门一等品耐擦伤次数2000次，优等品为4000次。由于核电站的特殊性，各国对核电阀门的使用寿命都做了规定；如美国、法国都规定40年，日本规定30年～40年。