籠式調節閥的泄漏處理

　　介紹硝濃硝裝置782工號FV-201防喘振調節閥存在的泄漏問(wèn)題，通過(guò)對調節閥的檢修處理，使調節閥達到Ⅴ級泄漏等級要求，使濃硝裝置尾氣排放達到環(huán)保要求，保證了裝置運行的安全性和穩定性。

1、概述

　　FV-201防喘振調節閥是濃硝車(chē)間生產(chǎn)現場(chǎng)非常重要的一臺調節閥，如果調節閥閥芯發(fā)生泄漏，工藝氣中的NO2氣體會(huì )直接通過(guò)調節閥進(jìn)入排氣筒，從而使尾氣中NO2氣體濃度排放超標，達不到環(huán)保要求。在2010年11月3日，濃硝車(chē)間尾氣濃度突然升高，從100ppm左右上升到600ppm左右，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員討論、分析、判斷，一致認為是尾氣濃度升高導致FV-201調節閥閥芯發(fā)生泄漏造成。為了環(huán)保達標排放的要求，因此必須對FV-201調節閥進(jìn)行檢修處理，使調節閥達到Ⅴ級泄漏等級要求。

2、調節閥結構形式

　　FV-201調節閥是由CCI生產(chǎn)的氣缸直行程籠式調節閥，介質(zhì)流向為低進(jìn)高出，使用中，因原平衡式閥塞上的O型密封圈易損壞的問(wèn)題，后由廠(chǎng)家將平衡式結構更改為非平衡式，并通過(guò)計算，在現有雙作用氣缸口徑和氣源壓力下采用非平衡式，仍能滿(mǎn)足調節閥在工況壓力下的Ⅴ級泄漏等級要求。調節閥密封形式為單座金屬硬密封，流量特性為直線(xiàn)型，公稱(chēng)通徑DN250，CV值900，閥籠設計為多孔降壓以降低流體噪聲。雙作用氣缸執行機構配備有儲氣罐，確保閥門(mén)在氣源中斷情況下也能緊急打開(kāi)，防止壓縮機出現喘振。

3、FV-201調節閥泄漏點(diǎn)及泄漏量檢查

3.1、泄漏點(diǎn)檢查

　　在工藝具備停車(chē)交出檢修的條件下，將FV-201調節閥進(jìn)出口管道與調節閥進(jìn)口法蘭拆卸分開(kāi)，用DN250的盲法蘭盲好調節閥入口，并加0.30MPa儀表氣源，在調節閥閥座、閥芯部位用肥皂水查漏，觀(guān)察泄漏情況，用以判斷是否為閥芯線(xiàn)密封處泄漏，還是閥座墊片處漏。

　　通過(guò)檢查，閥座的墊片處沒(méi)有泄漏，泄漏處在閥籠的孔眼處，因此確定是在閥芯密封處泄漏。

3.2、水壓泄漏試驗

　　根據GB/T17213.4—2005《工業(yè)控制閥檢查及例行試驗第四部分：檢驗和例行試驗》標準進(jìn)行泄漏試驗，向調節閥進(jìn)口閥內腔灌水進(jìn)行0.30MPa的水壓泄漏試驗，在調節閥出口處收集泄漏水量(見(jiàn)圖1)，泄漏量達到2200ml/min，調節閥的泄漏量很大。

圖1 剛取下調節閥時(shí)水壓試驗泄漏情況

　　根據GB/T17213.4—2005《工業(yè)控制閥檢查及例行試驗第四部分：檢驗和例行試驗》中7.3.3泄漏規范，計算FV-201調節閥水壓試驗Ⅴ級泄漏等級要求的泄漏量。見(jiàn)表1。

表1 FV-201調節閥水壓試驗Ⅴ級泄漏等級泄漏量

　　由于FV-201水壓試驗的泄漏量是2200ml/min，遠遠大于調節閥Ⅴ級泄漏等級要求的泄漏量0.225ml/min，所以需要對調節閥的泄漏進(jìn)行處理。

4、調節閥泄漏處理

　　由于調節閥泄漏確定是在閥芯密封處，我們從技術(shù)上分析認為，閥芯與閥座的密封正常情況下為線(xiàn)密封，由于閥芯、閥座長(cháng)期腐蝕、沖刷等原因，造成密封面損壞，引起調節閥泄漏量增大。

　　由于調節閥的泄漏在閥芯閥座密封面處。從調節閥閥芯、閥座腐蝕情況、檢修費用等方面考慮。針對調節閥的泄漏處理過(guò)程分為3步：

　　第一步：在閥芯、閥座原密封面上進(jìn)行光刀處理;

　　第二步：如第一步處理效果不好，應根據閥芯、閥座的配合尺寸，光刀、研磨，形成新的密封面。

　　第三步：更換閥座環(huán)，重新定位密封線(xiàn)，使調節閥達到Ⅴ級泄漏等級要求。

4.1、閥芯、閥座測繪

　　閥芯、閥座拆卸完成后，由儀表專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員和專(zhuān)業(yè)測繪人員共同對調節閥閥芯、閥座進(jìn)行仔細測繪。通過(guò)對閥芯、閥座的測繪，了解調節閥泄漏較大的部位，以及為接下來(lái)的密封面加工和光刀工作提供基礎數據。

4.2、閥芯、閥座密封面光刀處理

4.2.1、在閥座原密封面進(jìn)行光刀處理

　　在調節閥閥座原密封面上進(jìn)行光刀處理，光刀處理前閥座圖片如圖2;閥座截面加工圖如圖3;光刀處理后閥座圖片如圖4。

圖2 光刀處理前閥座圖片

圖3 閥座截面圖

圖4 光刀處理后閥座圖片

　　步驟1：首先對閥座A面進(jìn)行光刀處理，輕微進(jìn)刀，此次進(jìn)刀大約7～8絲，光至見(jiàn)金屬本色，并使表面光潔度達到，B面沒(méi)有做任何處理(進(jìn)刀時(shí)A面的找正差0.5絲，外圈的不圓度差2絲)。

　　步驟2：C面按照下圖進(jìn)行光刀，進(jìn)行倒角光刀處理，C面與軸線(xiàn)的角度為20°，使密封線(xiàn)落到上沿處，C面光刀后拋光至表面光潔度為。

4.2.2、在閥芯原密封面進(jìn)行光刀處理

　　在調節閥閥芯原密封面上進(jìn)行光刀處理，調節閥閥芯圖片如圖5，調節閥閥芯示意圖如圖6。

圖5 調節閥閥芯圖片圖

圖6 調節閥閥芯示意圖

　　如圖所示，沿著(zhù)原閥芯的密封面D面作光刀處理，改變角度使密封面D面切線(xiàn)與軸線(xiàn)的夾角為35°，以確保閥座A面與C面相交線(xiàn)落在閥芯D面上，起到密封作用。按此角度光刀直至見(jiàn)金屬本色，光刀后的密封面D面拋光至表面光潔度為(閥芯找正差2絲)。

4.2.3、閥芯、閥座光刀后進(jìn)行配合檢查

　　閥芯、閥座光刀處理合格后，將閥芯、閥座接觸的密封面配裝，采用紅丹涂抹，檢查密封配合線(xiàn)是否清晰、規則、完整。閥芯涂抹紅丹后密封配合線(xiàn)如圖7。

圖7 閥芯涂抹紅丹后密封配合線(xiàn)

4.2.4、調節閥回裝、試漏，檢查第一步光刀處理后的效果

　　a)調節閥閥座加工處理完成后，按照正確方法回裝閥籠、閥芯。

　　b)按照2.1.2條的水壓泄漏試驗方法，對調節閥進(jìn)行泄漏試驗。在水壓為4kg/cm3時(shí)，調節閥的泄漏量為75ml/min，只能達到Ⅱ級(≤111.25ml/min)泄漏標準的要求，沒(méi)有達到V級(≤0.225ml/min)泄漏標準的要求。把水壓降為3kg/cm3時(shí)，調節閥進(jìn)行一次開(kāi)關(guān)后，再進(jìn)行泄漏試驗，調節閥的泄漏量為25ml/min，也只能達到Ⅱ級(≤111.25ml/min)泄漏標準的要求，也沒(méi)有達到V級(≤0.225ml/min)。

　　c)調節閥關(guān)閉了15h后再作泄漏試驗，把水壓降為3kg/cm3時(shí)，進(jìn)行泄漏試驗，調節閥的泄漏量為15ml/min(調節閥水壓試驗泄漏情況如圖8)，只能達到Ⅲ級(≤22.25ml/min)泄漏標準的要求，也沒(méi)有達到V級(≤0.225ml/min)。

圖8 調節閥水壓試驗泄漏情況

4.3、閥芯、閥座密封面再光刀處理

　　由于第一步處理效果不好，根據閥芯、閥座的配合尺寸，光刀、研磨，形成新的密封面。

4.3.1、上一次處理效果不滿(mǎn)足要求的原因分析

　　由于調節閥的泄漏量沒(méi)有達到V級泄漏等級要求，我們將調節閥取出，查看閥芯密封面被閥座擠壓后的痕跡，發(fā)現在閥芯的密封面內沒(méi)有被擠壓后的密封線(xiàn)，而是在閥芯密封面的上面頂部有擠壓的痕跡，這說(shuō)明閥座密封線(xiàn)口徑大于了閥芯的密封面，需要降低密封線(xiàn)的位置，使其密封線(xiàn)在閥芯密封面的內部。

4.3.2、本次采取的措施

　　由于閥座受到腐蝕，光刀處理后閥座A、C面交線(xiàn)的直徑剛好基本與閥芯的外徑相等，因此沒(méi)有處理好密封，泄漏量仍然較大。經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)討論，決定將閥座A、C面的交線(xiàn)的直徑擴大點(diǎn)，讓閥座的C面作為密封面，閥芯密封面的上圓線(xiàn)為密封線(xiàn)。按此思路重新對閥座進(jìn)行光刀處理，閥芯不動(dòng)。加工好后，重新裝配試漏。泄漏量下降到2ml/min，應該說(shuō)這是很好的效果了，但只能達到Ⅳ級(≤2.225ml/min)泄漏標準的要求。因調節閥的泄漏量仍不能達到V級泄漏等級要求(≤0.225ml/min)，因此決定對閥芯、閥座采取研磨的方法處理，直至泄漏等級達到V級的要求。

　　第一次研磨使用W7金剛砂，將金剛砂均勻的涂抹在閥座的C面上。然后回裝調節閥的上閥蓋，按照順時(shí)針的方向緩慢旋轉閥芯，剛開(kāi)始感覺(jué)非常的澀，需要使用較大的力才能轉動(dòng)閥芯，旋轉到4圈后感覺(jué)到較輕松，總共旋轉了7圈。隨后取下閥芯、閥座查看密封面的研磨狀況，發(fā)現閥芯、閥座的密封面均被損壞，隨后打壓試漏，泄漏量增加到3ml/min，研磨后，效果反而更不理想。取下閥芯、閥座按照前面的光刀方法進(jìn)行處理。

　　在準備進(jìn)行第二次研磨前，對調節閥打壓試漏，調節閥的泄漏量為25ml/min。于是進(jìn)行第二次研磨，這次使用W28金剛砂，同樣的將金剛砂均勻的涂抹在閥座的C面上。然后回裝調節閥的上閥蓋，按照順時(shí)針的方向緩慢旋轉閥芯，但這次不轉圈旋轉，而是在很小的角度內來(lái)回的旋轉，同樣剛開(kāi)始的時(shí)候感覺(jué)很澀，但旋轉一段時(shí)間后感覺(jué)到較輕松。隨后取下閥芯、閥座查看密封面的研磨狀況，發(fā)現閥芯、閥座的密封面均被損壞，隨后打壓試漏，泄漏量增加到30ml/min，效果反而更不理想。調節閥的泄漏量仍不能達到V級泄漏等級要求(≤0.225ml/min)。

4.4、更換閥座環(huán)，重新定位密封線(xiàn)

4.4.1、前兩次處理效果不滿(mǎn)足要求的原因分析

　　首先由于調節閥閥芯、閥座都存在一定的腐蝕，特別是閥座環(huán)存在深度腐蝕，通過(guò)對閥座環(huán)光刀后也存在有瑕疵;其次由于對閥門(mén)研磨的方法、程度掌握不準，旋轉時(shí)可能產(chǎn)生定位不準，引起閥座、閥芯配合的密封線(xiàn)出現偏移等問(wèn)題。

4.4.2、本次采取處理措施

　　由于調節閥的泄漏量仍然沒(méi)有達到V級泄漏標準，經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)討論調節閥的處理過(guò)程，認為若繼續研磨肯定無(wú)法處理好泄漏量的問(wèn)題。在原閥芯、閥座用光刀、研磨的的方法可以解決泄漏量大的問(wèn)題，但不能達到V級泄漏等級的要求。我們認為利用舊的閥芯、加工新的閥座。

　　新的閥座環(huán)加工好后，同時(shí)對舊的閥芯進(jìn)行光刀。然后將新閥座與閥芯用紅丹配合觀(guān)察，密封線(xiàn)在閥芯密封面的中部左右，我們認為閥芯、閥座配合比較好，決定用新的閥座回裝。

　　調節閥回裝完成后，進(jìn)行水壓泄漏試驗，這次泄漏量只有0.2ml/min，達到了V級泄漏等級要求(≤0.225ml/min)。隨后再次確認了這個(gè)泄漏量的準確性后對其進(jìn)行調校合格。

5、結束語(yǔ)

　　籠式調節閥長(cháng)期在腐蝕性工作環(huán)境中的泄漏問(wèn)題，一直沒(méi)有比較好的方法。通過(guò)對FV-201調節閥的檢修，使維護人員對籠式調節閥的維護積累了一定的經(jīng)驗：

　　a)對泄漏的處理，應認真分析，各種應對技術(shù)措施都要提前預測，否則可能會(huì )半途而廢。

　　b)對不同的泄漏要求，可采取不同的處理措施。

　　c)反復調試是成功的關(guān)鍵。