衡量閥門質量標準

                                   衡量閥門質量標準

                                  上海申弘閥門有限公司

之前介紹SAF2507雙相不銹鋼高壓自力式調節(jié)閥，現在介紹衡量閥門質量標準衡量閥門質量有以下幾個指標：密封可靠性、動作響應能力、強度、剛度及壽命等，將閥門作為整個熱力設備系統(tǒng)中的基本單元考慮，又存在流固耦合振動和振動控制的要求。要保證這些指標，首先需要解決如下幾個主要問題。
強度性能
閥門的強度性能是指閥門承受介質壓力的能力。閥門是承受內壓的機械產品，因而必須具有足夠的強度和剛度，以保證使用而不發(fā)生破裂或產生變形。
衡量閥門質量標準密封性能
閥門的密封性能是指閥門各密封部位阻止介質泄漏的能力，它是閥門重要的技術性能指標。閥門的密封部位有三處：啟閉件與閥座兩密封面間的接觸處；填料與閥桿和填料函的配和處；閥體與閥蓋的連接處。其中前一處的泄漏叫做內漏，也就是通常所說的關不嚴，它將影響閥門截斷介質的能力。對于截斷閥類來說，內漏是不允許的。后兩處的泄漏叫做外漏，即介質從閥內泄漏到閥外。外漏會造成物料損失，污染環(huán)境，嚴重時還會造成事故。對于易燃易爆、有毒或有放射的介質外漏更是不能允許的，因而閥門必須具有可靠的密封性能。
流動介質
介質流過閥門后會產生壓力損失（既閥門前后的壓力差），也就是閥門對介質的流動有一定的阻力，介質為克服閥門的阻力就要消耗一定的能量。從節(jié)約能源上考慮，設計和制造閥門時，要盡可能降低閥門對流動介質的阻力。


啟閉力和啟閉力矩
啟閉力和啟閉力矩是指閥門開啟或關閉所必須施加的作用力或力矩。關閉閥門時，需要使啟閉件與發(fā)座兩密封面間形成一定的密封比壓，sypv同時還要克服閥桿與填料之間、閥桿與螺母的螺紋之間、閥桿端部支承處及其他磨擦部位的摩擦力，因而必須施加一定的關閉力和關閉力矩，閥門在啟閉過程中，所需要的啟閉力和啟閉力矩是變化的，其大值是在關閉的終瞬時或開啟的初瞬時。設計和制造閥門時應力求降低其關閉力和關閉力矩。
啟閉速度
啟閉速度是用閥門完成一次開啟或關閉動作所需的時間來表示。一般對閥門的啟閉速度無嚴格要求，但有些工況對啟閉速度有特殊要求，如有的要求迅速開啟或關閉，以防發(fā)生事故，有的要求緩慢關閉，以防產生水擊等，這在選用閥門類型時應加以考慮。
動作靈敏度和可靠性
這是指閥門對于介質參數變化，做出相應反應的敏感程度。對于節(jié)流閥、減壓閥、調節(jié)閥等用來調節(jié)介質參數的閥門以及安全閥、疏水閥等具有特定功能的閥門來說，其功能靈敏度與可靠性是十分重要的技術性能指標。
使用壽命
它表示閥門的耐用程度，是閥門的重要性能指標，并具有很大的經濟意義。通常以能保證密封要求的啟閉次數來表示，也可以用使用時間來表示。


1 控制（決定閥門動作的可靠性）

主汽閥和再熱汽閥的控制系統(tǒng)故障是汽輪機五大事故之一，主要表現在閥門開度與設計不符，包括傳動機構失靈、行程超前、滯后，這些影響到閥門的強度和振動。閥門的開度控制直接影響到汽機的工作狀況，因此受到高度重視，已成為研究的核心問題之一。

近年來，在研究閥門的可靠性方面，智能型閥門是研究的主攻方向，智能型閥門具有自行判斷工況，并實時地進行自我調節(jié)的功能。智能型閥門中的關鍵部件是數字定位器，數字定位器用微處理器使閥門的執(zhí)行器準確定位，監(jiān)視和記錄閥門的有關數據。

2 強度（應滿足壽命、剛性要求）

機組的頻繁啟動對閥門強度及閥門使用壽命的影響尤為突出，特別是用調節(jié)閥調速的汽輪機，以往研究的重點放在閥門的控制問題上，現在看來強度問題也不容忽視。《power engineering》雜志副主編carolann giovando撰寫文章強調科研工作者不應把全部的注意力都集中在控制問題上，應注意加強對閥門強度、壽命、密封性的研究，因為它們是閥門工作基本的條件。

（1）由于機組的頻繁啟動，原來的主汽閥有可能不能滿足新的運行要求。因為一般的主蒸汽閥門是按基本負荷設計的，設計過程中只按靜壓、溫度、蠕變考核其強度，不存在低周疲勞壽命問題。現在工況變化了，原設計就不一定滿足要求。為此，設計過程中有必要考慮低周疲勞壽命設計，使設計工況與運行工況相一致，以達到延長壽命的目的。（2）由于執(zhí)行機構行程控制的不準確性，閥芯對閥座產生沖擊載荷。有電廠曾經出現過閥座碎裂，裂塊被沖進汽機，造成汽輪機出力急劇下降，轉子嚴重受損的故障。
另外，對于高壓閥門等，還有氣蝕現象、閥體的原始鑄造缺陷、閥體出現裂紋后的壽命分析與預測等課題都值得進一步研究。

3 振動

閥門開度變化、執(zhí)行機構的動態(tài)性能不佳和閥體存在泄漏都是產生振動的原因，振動對閥門本身傷害很小，但對整個機組影響很大，表現在產生低頻振蕩。
機組的低頻振蕩分為兩種：一種是油膜振蕩，這是機組在升速或空載運行中，由支撐軸承的油膜產生的；另一種是蒸汽振蕩，它比油膜振蕩復雜，在蒸汽激振力作用下振動，常在機組帶負荷后發(fā)生。閥門開度變化和泄漏是產生蒸汽振蕩的重要原因。有資料表明，美國和德國都發(fā)生過蒸汽振蕩毀機事故，我國也發(fā)生過50 mw和200 mw汽輪機的毀機事故，由于當時缺少實時的數據記錄，所以故障原因不能確定，但懷疑與兩種低頻振蕩有關。由此可見，消除和減小蒸汽振蕩非常重要，這要依賴于對閥門開度變化和對由泄漏所產生的激振力做系統(tǒng)的研究。通過合理的設計閥門開閉行程，可以減小蒸汽振蕩的幾率。

4 泄漏（內漏和外漏）

（1）泄漏不僅是產生振動的原因，而且外漏還會造成污染，內漏還會造成能量損失。解決泄漏問題，在一定程度上可以避免系統(tǒng)發(fā)生振動，同時也可延長設備的壽命，提率。

（2）超臨界機組的高壓閥門壽命有時很短，啟動幾次就要更換填料。研究新的密封填料或設計新的有效密封形式，對于延長這類高壓閥門的壽命，提高運行可靠性是必須的。
首先，也是重要的就是閥門的密封性。一個閥門密封性的好壞，直接決定了閥門是否會泄露。現在的閥門密封主要是硬密封和軟密封兩張。有著各自適合的介質。
其次，動作靈敏度和可靠性，這是指閥門對于介質參數變化，做出相應反應的敏感程度。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥對于節(jié)流閥、減壓閥、調節(jié)閥等用來調節(jié)介質參數的閥門以及安全閥、清管閥等具有特定功能的閥門來說，其功能靈敏度與可靠性是十分重要的技術性能指標。
第三，就是開關的啟閉速度，啟閉速度是用閥門完成一次開啟或關閉動作所需的時間來表示。一般對閥門的啟閉速度無嚴格要求，但有些工況對啟閉速度有特殊要求，如有的要求迅速開啟或關閉，以防發(fā)生事故，有的要求緩慢關閉，以防產生水擊等，這在選用閥門類型時應加以考慮。
第四，是介質流通的問題，介質再流通的適合會產品壓力，因此，再設計閥門的時候要盡可能的降低閥門對介質的阻力。

目前，閥門的成套水平不斷提高，只有很好地解決以上幾個問題，才能保證閥門的綜合性能和較好的整體質量。與本產品相關論文：電動通風蝶閥在煤礦粉層應用