截止閥是現(xiàn)代工業(yè)中不可或缺的流體控制產(chǎn)品，是目前應(yīng)用最為廣泛的閥門類型之一。其衍生產(chǎn)品非常廣泛，包括截?cái)嘈?、調(diào)節(jié)型、節(jié)流型、針型和節(jié)流截止放空型等多種類型的閥門，既可快速截?cái)嘟橘|(zhì)，也可對(duì)管路中的介質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)和節(jié)流。今天老姜對(duì)截止閥應(yīng)用中常見的幾種內(nèi)漏情況進(jìn)行分析，并提出解決內(nèi)漏的措施。

一、截止閥垂直安裝內(nèi)漏

01內(nèi)漏問題簡述

截止閥安裝方向一般分為兩種，一種為水平方向安裝，即閥門的閥桿呈豎直方向，閥門的通道軸線與水平面平行。另一種為垂直安裝方向，即閥門的閥桿與水平面平行，閥門通道軸線與水平面垂直。閥門的安裝方向是根據(jù)設(shè)計(jì)院對(duì)管線的設(shè)計(jì)而定，也就是說水平安裝和垂直安裝均是常見的安裝方式，并且是不可避免的。

截止閥生產(chǎn)、裝配完成后，必須進(jìn)行密封性能試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后才能發(fā)貨。通常在試驗(yàn)時(shí)，閥門密封性能良好，但是當(dāng)閥門裝配到垂直管道后便會(huì)出現(xiàn)內(nèi)漏問題。

02不同密封形式的內(nèi)漏情況

通常截止閥密封面形式分為平面密封和錐面密封兩種。

通過工程應(yīng)用中的反饋情況，在截止閥垂直安裝的情況下，泄漏多發(fā)生在錐面密封類型截止閥，通常安裝后第一次使用便會(huì)發(fā)生泄漏，而平面密封截止閥水平安裝和垂直安裝的使用壽命接近。

03內(nèi)漏原因分析

從下圖中可以看出截止閥內(nèi)件結(jié)構(gòu)關(guān)系，閥桿上端由填料和上密封座約束，閥桿下端通過間隙配合的方式與閥瓣連接，閥瓣下端密封面與閥座密封面貼合形成密封。

下圖為截止閥水平安裝示意，當(dāng)閥桿推動(dòng)閥瓣壓向閥座時(shí)，閥座與閥瓣的密封面可以有良好的接觸。

下圖為截止閥垂直安裝示意，閥瓣密封錐面的軸線與閥座密封錐面軸線產(chǎn)生角度偏差，當(dāng)閥桿推動(dòng)閥瓣壓向閥座時(shí)，密封面不能很好地自動(dòng)找正密封，從而發(fā)生泄漏。

由上述可知，閥瓣的傾斜是導(dǎo)致閥門發(fā)生內(nèi)漏的主要因素，造成閥瓣傾斜過大的原因有兩點(diǎn)，一是閥瓣和閥桿之間存在裝配間隙，由于重力作用閥瓣頭部會(huì)向下傾斜；二是閥桿水平放置時(shí)，變?yōu)閼冶哿?，由于重力作用閥桿產(chǎn)生向下傾斜的彎曲變形，從而更加加重了閥瓣的傾斜。

04避免內(nèi)漏的改進(jìn)措施

對(duì)于小口徑鍛鋼截止閥（≤DN50），閥桿和閥瓣的連接方式由梯形頭配合連接，改為采用一體鍛造加工成形，此種方式消除了閥瓣與閥桿之間的活動(dòng)間隙，從而減小閥瓣傾斜度，達(dá)到密封可靠的目的。

按照API623的規(guī)定，閥瓣密封面可采用圓弧密封面設(shè)計(jì)，其與閥座密封面的密封為線密封。假設(shè)截止閥垂直安裝后，閥瓣軸線與閥座密封錐面軸線有a°傾斜角，軸線偏差為L，在閥桿推動(dòng)閥瓣靠攏閥座的過程中，閥瓣圓弧密封面首先會(huì)有一小部分先接觸閥座密封面，在閥桿的持續(xù)推動(dòng)下，閥瓣圓弧密封面將有一個(gè)自動(dòng)找正密封的趨勢，最終使閥瓣貼緊閥座密封面，保證密封的可靠。

在設(shè)計(jì)≥DN300的截止閥時(shí)，可采用閥瓣導(dǎo)向設(shè)計(jì)，采用導(dǎo)向可使閥瓣密封面軸線始終和閥座密封面軸線重合，避免出現(xiàn)密封不貼合的現(xiàn)象。

二、手動(dòng)裝置選用不當(dāng)造成的內(nèi)漏

01內(nèi)漏問題簡述

截止閥介質(zhì)流向由下而上時(shí)，截止閥密封需要克服介質(zhì)力、填料摩擦力，還要提供必須的介質(zhì)密封比壓。此種情況下截止閥需要提供較大的軸向力才能實(shí)現(xiàn)密封。在現(xiàn)場工人轉(zhuǎn)動(dòng)手輪或齒輪箱手輪關(guān)閉閥門后，閥門卻關(guān)不嚴(yán)，出現(xiàn)泄漏的現(xiàn)象，后借助杠桿工具再旋轉(zhuǎn)手輪后閥門可以密封。

02內(nèi)漏原因分析

手輪或者齒輪箱選用不當(dāng)，不能提供合適的密封力。

03閉門內(nèi)漏的改進(jìn)措施

小口徑手輪驅(qū)動(dòng)閥門，可將常規(guī)手輪換裝為撞擊手輪，同樣直徑的手輪，撞擊手輪通過撞擊的動(dòng)能可使手輪輪緣的力擴(kuò)大很多倍，從而提供更大的閥桿軸向密封力。手輪驅(qū)動(dòng)升降桿截止閥可放置平面推力軸承（GB/T301—2015）、推力滾針軸承（GB/T4605—2003）和自潤滑滑動(dòng)軸承，用以減小閥桿螺母與支架間的摩擦扭矩，增加傳動(dòng)效率。大口徑齒輪箱閥門，可選用多級(jí)減速機(jī)構(gòu)，通過增大齒輪箱傳動(dòng)速比來提供更大的輸出扭矩，相應(yīng)的閥桿螺紋改用雙頭或三頭螺紋，增大螺紋導(dǎo)程，減小閥門起閉時(shí)間。

三、電動(dòng)和氣動(dòng)裝置定位不準(zhǔn)引發(fā)的內(nèi)漏

01內(nèi)漏問題簡述

電動(dòng)和氣動(dòng)裝置都加裝有限位機(jī)構(gòu)。通常在調(diào)試裝置時(shí)，由技術(shù)人員通過經(jīng)驗(yàn)判斷來對(duì)閥門關(guān)閉位置進(jìn)行限位，限位后再進(jìn)行閥門密封打壓試驗(yàn)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的密封性能即可，但是在實(shí)際工程應(yīng)用中，閥門還是經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)內(nèi)漏的情況。

02內(nèi)漏原因分析

驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)試都是在常溫環(huán)境中。在實(shí)際工況中溫度的變化使閥門會(huì)產(chǎn)生一定的變形量，從而導(dǎo)致之前的限位位置不能保證密封的問題發(fā)生。

03避免內(nèi)漏的改進(jìn)措施

可在現(xiàn)場對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置再次進(jìn)行調(diào)試，使用驅(qū)動(dòng)裝置上的手動(dòng)裝置關(guān)閉閥門，確保閥門不泄漏后，再設(shè)置新的限位點(diǎn)。在介質(zhì)溫度不太高的情況下，可將金屬密封閥門換為非金屬密封閥門，因非金屬密封材料在有微量變形的情況下還可以持續(xù)提供密封力。

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