1、概述

　　閘閥以其耐壓、耐溫(高低溫) 、耐腐蝕(多種（zhǒng）材料配置) 、具備雙（shuāng）向密（mì）封功能、耐磨損和使用壽命長等優點（diǎn）越來越廣（guǎng）泛地應用於各類工業係統,實現介質的開（kāi）啟與關閉,為（wéi）係統的穩定與控製發揮了（le）重要的作用。

2、分類

　　以（yǐ）國產常見標準的明杆閘閥的閘（zhá）板形式分類(新結（jié）構未列入) ,其主要有Z40、Z41、Z42和Z44等結構(圖1) 。用戶選型時應以（yǐ）工（gōng）況要求為原則,參考選擇合適（shì）型號。並在安裝（zhuāng）、調試和維護等方麵規（guī）範操作,以避免或（huò）杜絕事故的發生。 

3、常見事故

3.1、閥杆斷裂或變形

(1)斷裂

　　閥杆斷裂一般發生（shēng）在上下螺紋根部,此處（chù）截麵積小（xiǎo）,易出現應力集中及超標現（xiàn）象。尤其當工作條件較大地偏離設計參數時。如某電廠曾多次發生DN175電動閘閥開啟後閥杆梯型螺紋退刀槽處拉斷的事故。調查發現（xiàn）,閥門的閥蓋預緊螺母鬆動（dòng）,閥蓋上移,閥杆螺母卡住,顯然這是電裝行程調試過位,保護力矩過大引起的（de）事故。

　　另（lìng）一類閥（fá）杆斷（duàn）裂事故則發生於開啟瞬間。表現為閘板尚未脫離閥座,閥杆即（jí）在上或下螺紋根（gēn）部斷（duàn）裂。其原因通常認為是閘板卡住,這其實隻是部（bù）分原因或次要原因。一個（gè）重要原因是閥體中腔關閉後的異常升壓,亦即閥（fá）門關閉後,封閉於上下遊兩側密封麵之間（jiān）的中腔流體壓力遠高於上遊壓（yā）力的現（xiàn）象。

　　產生這種現象有兩種原因。其一中腔流體（tǐ）被上遊流（liú）體加熱升溫發生（shēng）膨脹（zhàng）,導致壓力劇烈升高。其二閘板關閉（bì）瞬間流體封閉於（yú）中腔,無（wú）法外流（liú）,中腔空間被閥杆進一步擠（jǐ）壓,由於液體的可壓縮性十分有限,也會（huì）使（shǐ）壓力劇增,這一（yī）現象尤其易發生在發電廠的Z962類主給水閘閥上。同（tóng）時（shí）,其異（yì）常升壓一般會成幾何級數增加,遠遠超過閥杆強度設計極限。

(2) 變形（xíng）

　　閥杆彎曲一般（bān）出（chū）現在（zài）電（diàn）動閥門電裝調試不當時, 如關閉力矩過大又未設行程保護或失（shī）調等, 其對（duì）閥門的破壞非常大。

3.2、泄漏

(1) 外漏

　　閥門（mén）殼（ké）體一般采用鑄件加工。雖然鍛件可以代替鑄件用於高溫高壓工況, 但受工藝或成本的限製, 大規格殼體通常用鑄件製造。由（yóu）於鑄（zhù）件存在氣孔、夾渣、裂紋（wén）、縮鬆和（hé）疏鬆等大量缺陷, 這些缺陷在閥門的運行中會（huì）隨時（shí）暴露, 成為威脅安全運行的隱患。某電廠2007年統計數據表明, 閥門外漏事故（gù）中, 37%為殼體鑄造缺陷引發。其餘（yú）則為閥杆、中法蘭及端法蘭密封出現（xiàn）故障引發。

　　密封件損壞也將導致係統介質大量外漏。如閥杆（gǎn）密封（fēng）處外漏（lòu）一般由填料壓板（bǎn）的（de）活節螺栓未及時壓緊引（yǐn）起, 一旦發生常導致重大事故。另一個原因是（shì）閥杆表麵因處理工藝或材料（liào）選擇不當被介質腐蝕或填料不合格腐蝕（shí）了閥杆密封表麵。閥杆上下運動會由其表麵（miàn）鏽蝕處帶出填料微粒, 反複多次（cì）即出現填料間隙泄漏, 此時如維（wéi）護不當, 高（gāo）壓或高速介質在極短時間內（nèi）將填料衝出, 形成泄漏。同樣, 以（yǐ）石墨不鏽鋼絲纏繞材料作密封件的高壓自緊（jǐn）密封閥門及以不鏽鋼帶石墨纏繞墊的中（zhōng）法蘭密封閥門亦（yì）應防止此類情況的發生。再一個原因也常引起（qǐ）介質的大量外漏, 即填（tián）料壓蓋（gài）與閥杆間（jiān）配合間隙過大, 閥杆上下運動過程中（zhōng）, 會因間（jiān）隙過大反複摩擦（cā）填（tián）料帶出微末, 終使填料壓（yā）緊比壓下降, 導（dǎo）致泄漏。

(2) 內漏

　　引起閥門內（nèi）漏的（de）原因很多, 新閥門運行不久即發生內漏和關不到位, 應為密（mì）封麵夾雜（zá）異（yì）物。因此新安裝閥門產品投運前認真檢查, 仔細衝管（guǎn）可減（jiǎn）輕（qīng）這類事故的（de）發生。

3.3、閘板故障

(1) 卡塞

　　閘板卡塞表現為（wéi）閘板卡在（zài）閥體中腔導軌側, 甚至與閥杆脫離, 主（zhǔ）要因（yīn）設（shè）計製造不良引發, 如導軌（guǐ）接觸寬度過短或過長（zhǎng）, 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, 另有溫差與關閉力（lì）兩大原因值得注意。典型的溫差工況如閥門在冷態（tài）關閉熱態後再打開（kāi）, 由於閥杆受熱膨脹伸長使閘板進一步壓緊, 增大閘板（bǎn）的關（guān）閉力矩,導致閘板楔（xiē）住（zhù）。如熱態（tài）關閉, 冷態打開時, 由於（yú）兩側閥座熱變形引起襠寬變大, 冷態則收縮變小（xiǎo）, 從（cóng）而導（dǎo）致閘（zhá）板楔住（zhù）。上述兩種狀態如伴（bàn）隨“關閉力”過大, 即關得過緊, 如電裝驅動調試不當或（huò）不適當地使用增力機（jī）構如扳手或杠杆等, 則發生閘板（bǎn）楔住的幾（jǐ）率增大。

(2) 撞裂

　　閘板撞裂(或底部變形) 主要出現在Z944 /Z964平行板式結構產品中, 閘板底部直接撞擊閥體底部時（shí）發生, 多由於電動閥門電裝調試不當, 關閉行程未設（shè）限位或限（xiàn）位失靈時極易發生。

(3) 密封（fēng）麵裂紋

　　密（mì）封（fēng）麵裂紋主要出（chū）現在合金鋼材料的閥門中,常常由於工藝不（bú）合理導致。合理選（xuǎn）材及合理控製焊接工藝參數可避免。

4、分析與對策

4.1、設計與製造

　　①國（guó）家標準中對閘（zhá）閥無（wú）開度標識要求（qiú）, 普（pǔ）通閥門隻能憑手感判斷開度, 這在許多場合不盡合理。建議閥杆端部設計限位裝置, 防止閥門過度關閉。

　　②閥杆強度多處減弱, 承（chéng）載能力降低。如螺紋退刀槽（cáo）根（gēn）部等, 這些（xiē）部位在中腔異常升壓時（shí）常常（cháng）先斷裂。建議DN 350以（yǐ）上電動閥門閥杆直徑應適當加大, 同時加工裝配應提高支架（jià）上下同軸度, 並合理選擇電（diàn）動裝置的啟閉力矩（jǔ）值。

　　③現行閘閥國家標準中對中腔（qiāng）異常（cháng）升壓現象未涉及, 未提出設計內旁路或外旁（páng）路的要求, 導致升壓無法泄放, 使用中（zhōng）常出現事故。建議溫差較大時, 采用平板閥門為宜（yí）。

　　④采用鋁青銅製造閥杆螺母時, 當電裝轉速較快或啟閉（bì）較頻繁（fán）時會很（hěn）快磨光螺紋牙麵, 導致閥門無法動作。建議設計時適（shì）當增多牙數, 有效潤滑（huá）,並定期維護更換。對於重要閥門應采用合理的填料密（mì）封組合, 重（chóng）要的配合麵間隙(如自緊密封閥門的閥體與閥蓋的配合間隙（xì）、閥杆與填料壓蓋的配合間隙、填料壓蓋與閥蓋配合（hé）間隙等) 和位置公差(如閥蓋與支架的上（shàng）下同（tóng）軸度、法蘭（lán）螺孔位置度等) 應嚴格控製。

　　⑤限於目前（qián）的工藝水（shuǐ）平, 建（jiàn）議（yì）重要的高溫高壓閥門殼體采（cǎi）用全（quán）鍛鋼或鍛焊結構製造。閥門（mén）的零部件材料應嚴格按照相關標準選用、檢測和處理。

　　⑥導軌加工時應去除棱角, 兩（liǎng）側保留充分的結合麵, 以保證閘板嚴重偏移也不會脫離導軌。

　　⑦選擇合適（shì）的密封麵材料和硬度匹配, 加工中保證（zhèng）表麵（miàn）粗糙度、平麵度和吻合度符合（hé）要求。閥杆表麵處理要達到設計要求, 以防其表麵鏽（xiù）蝕（shí）、腐（fǔ）蝕或鍍層早期脫落。

4.2、安裝（zhuāng）與調試

　　①建議在重要的高壓大口徑閥門上下遊間增加旁路裝置以降低啟閉壓差, 減輕啟閉瞬間閘板對密封（fēng）麵的擦傷, 同時有利於減（jiǎn）小電裝力矩, 降低製造成本（běn）。

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

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

　　④推薦閘閥閥杆垂直向上安裝, 傾斜安裝會增（zēng）加閘（zhá）板卡住的幾（jǐ）率。水平安裝（zhuāng）時應有安裝支架支撐電裝（zhuāng）, 並在安裝時校正閥杆。

　　⑤電動閘（zhá）閥安裝調試時應由專業人員認真按要求操作。開啟行程過大（dà）或保護力矩過（guò）高的後果是拉斷閥杆或閥杆螺母卡住等。正（zhèng）確的做法是用手輪調定開啟位置, 用力矩保護, 一般保護力矩控製在20% ～30%。關閉行程過大, 啟閉力矩過大的後果是（shì）閘板（bǎn）在閥座中（zhōng）楔住, 而（ér）啟閉力矩過大則可能導致拉斷閥杆、閘板T 形槽斷裂、閥杆螺母卡住等。

　　正確的（de）做法是（shì）用手（shǒu）輪調定關閉位置後適當上提閘板1～3mm (主要對高壓閥門（mén）) , 這樣可避（bì）免中腔（qiāng）異常升壓導致的開（kāi）啟力矩過大。平板閘閥關閉行程過大常常會撞裂(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、運行與（yǔ）維護

　　①建議（yì）啟閉力矩大於400N ·m 的閥門應采用增力機構設計, 如（rú）齒輪機構、撞擊手輪、帶軸承的閥杆螺（luó）母等。電裝選型時應預留30% ～50%的力矩裕（yù）度, 不推（tuī）薦采用氣動型楔（xiē）式閘閥。

　　②自緊密封設計（jì）的閥（fá）門運行一段時間後應再緊固預緊螺栓, 防止壓力波動時閥蓋下沉引起（qǐ）介質外漏, 衝（chōng）出自密封圈。運行過程中應對填料壓緊螺栓（shuān）和（hé）中法蘭壓緊螺栓進行正常維護, 及（jí）時緊固。對軸承機構、各類（lèi）螺紋處定期潤滑, 及時（shí）去除灰塵汙垢。定期動作試驗(重（chóng）要閥門應經常啟閉（bì）測試其（qí）動作性能, 防止鏽蝕卡澀, 及時發現隱患（huàn）) , 定期檢修(重要閥門應（yīng）定期檢修, 檢查維護其密（mì）封麵、驅動機（jī）構、密封圈（quān）等重要關鍵部位) ,建立設備維護（hù）記錄檔（dàng）案。

5、結語

　　設計、製造、選型、安裝（zhuāng）、調試和維護等（děng）方麵相結合, 才能保證閥（fá）門（mén）產品的安全使用, 避免重大事故發生, 保證產品及工（gōng）藝流程的安全運行, 從（cóng）而延長設備壽命, 延長（zhǎng）檢修周期, 節省維修及（jí）生（shēng）產成本, 提高（gāo）企業效率。