楊金龍

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

關(guān)鍵詞：閥體裂紋、閥門(mén)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(dòng)。閥桿的運(yùn)動(dòng)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(dòng)。由于該類(lèi)閥門(mén)的閥桿開(kāi)啟或關(guān)閉行程相對(duì)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(duì)流量的調(diào)節(jié)、控制，屬于強(qiáng)制密封式閥門(mén)，所以在閥門(mén)關(guān)閉時(shí)，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(shí)在介質(zhì)壓力作用下，關(guān)閥門(mén)的力小，反之關(guān)閥門(mén)的力大，閥門(mén)是用來(lái)調(diào)節(jié)流量的裝置，其流量的大小隨閥門(mén)開(kāi)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(mén)也較嚴(yán)密。截止閥作為一種極其重要的截?cái)囝?lèi)閥門(mén)，其密封式通過(guò)對(duì)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(guò)閥門(mén)控制閉合，在閥門(mén)關(guān)閉后，介質(zhì)從閥門(mén)的某一端進(jìn)入，閥門(mén)密封面能保持密封結(jié)構(gòu)，閥體通過(guò)焊接相連，保障液體的流通與關(guān)閉，防止?jié)B透。

2、閥門(mén)資料：制造單位：制冷設(shè)備廠 產(chǎn)品型號(hào)J61F-40??名稱(chēng)：?截止閥 通經(jīng)：DN200 ?材質(zhì)：LCB 公稱(chēng)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(mén)閥體背弧面，打磨金屬光澤，經(jīng)磁粉探傷檢測(cè)，宏觀檢查可見(jiàn)裂紋呈波紋線橫向130mm代號(hào)：1#圖TY19018和軸向90mm代號(hào)2#圖TY18464發(fā)展位置閥門(mén)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(guò)程中，由于鑄件生產(chǎn)的收縮應(yīng)力超過(guò)了當(dāng)時(shí)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(kāi)箱時(shí)的鑄件溫度和碰撞有關(guān)。

外裂紋：外裂紋常出現(xiàn)在閥門(mén)鑄件兩壁交接的熱節(jié)部位，如閥體背弧面根部、閥門(mén)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(jiàn)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(dòng)阻力小、閥門(mén)的零件具有互換性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(wú)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)取ｉy門(mén)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(wú)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(guò)松，絲扣磨損超過(guò)厚度1/3即應(yīng)更換。密封環(huán)應(yīng)光滑無(wú)毛刺溝道，裂紋等，閥桿間隙符合標(biāo)準(zhǔn)。檢修常用閥門(mén)及易于損壞已有缺陷的閥門(mén)、配件等。

5、閥門(mén)的失效：

閥門(mén)失效影響著系統(tǒng)的正常運(yùn)行，一旦閥門(mén)失效便失去了對(duì)系統(tǒng)和反應(yīng)的控制，后果不堪設(shè)想，閥門(mén)載荷隨時(shí)間變化，易引起疲勞損傷和疲勞失效。坯料在冷鍛時(shí)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(rùn)滑膜處理方法，為防止坯料裂紋，需要時(shí)進(jìn)行中間退火以保證需要的變形能力。為保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，可對(duì)坯料進(jìn)行磷化處理。合理的加熱溫度及保溫時(shí)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(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低閥門(mén)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(guò)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(shí)發(fā)生，產(chǎn)生熱應(yīng)力引起的開(kāi)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(shí)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(mén)鑄件基本上屬于薄壁大芯，如果閥芯的退讓性不夠，會(huì)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(mén)鑄件不能存在裂紋，在鑄造過(guò)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(mén)常見(jiàn)的故障與解決辦法：

一、閥門(mén)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(dòng)，致使閥門(mén)密封面受堵、介質(zhì)流通不暢、或關(guān)閉不嚴(yán)。

二、可迅速開(kāi)，關(guān)閥門(mén)，讓臟物從閥瓣處被介質(zhì)沖跑，如一次不行，反復(fù)開(kāi)關(guān)幾次，再不行就解體研磨密封面、在兩個(gè)相對(duì)研磨結(jié)合面之間抹上研磨膏，然后使兩個(gè)結(jié)合面之間保持一定壓力，沿一定的軸中心轉(zhuǎn)動(dòng)，消除結(jié)合面上的不平處，使門(mén)芯和門(mén)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(yǔ)：

截止閥閥體存在制造缺陷，宏觀檢查可見(jiàn)閥門(mén)閥體背弧面，裂紋呈波紋線橫向130mm長(zhǎng)。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(shí)更換，并磁粉探傷合格方可投入使用。閥門(mén)、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(duì)承壓閥門(mén)產(chǎn)品質(zhì)量，閥桿直徑測(cè)量，閥體壁厚測(cè)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(mén)質(zhì)量合格。

參考文獻(xiàn)：

GB/T26480-2011閥門(mén)的檢驗(yàn)和試驗(yàn)

GB/T12224鋼制閥門(mén)

JB/T7927 閥門(mén)鑄鋼件外觀質(zhì)量要求

JB/T6439 閥門(mén)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

GB/T26478-2011閥門(mén)制造標(biāo)準(zhǔn)