1、概述

　　閘閥以其耐壓、耐溫(高低溫) 、耐腐蝕(多種材料配置) 、具備雙向密封功能（néng）、耐磨損和使用壽命長等優（yōu）點越來（lái）越廣泛地應（yīng）用（yòng）於各類工業係統,實現介質的開啟與關閉,為係統的穩定（dìng）與（yǔ）控製發揮了重要的作用。

2、分類

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

3、常見事故

3.1、閥杆斷裂或變形

(1)斷裂

　　閥杆斷裂一般發生在上下螺紋根部,此處截麵積小,易出現應力集中及超標現象。尤（yóu）其（qí）當工作條件較大地偏離（lí）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,閥門的閥蓋預緊螺母鬆動,閥蓋上移,閥杆螺母卡住,顯然這是電裝行程（chéng）調試過位,保護力矩過大引起的事故。

　　另一類閥（fá）杆（gǎn）斷裂事故則發生於開啟瞬間。表現為（wéi）閘板尚未脫離閥座,閥杆即在上或下螺紋根部斷裂（liè）。其原因通常認為是閘板卡住,這其實（shí）隻是部分原因或次要原因。一個重要原因是閥體中腔（qiāng）關閉後的異常升壓,亦即閥門關閉後,封閉於上下遊兩側密封麵之間的中腔流體（tǐ）壓力遠高於上遊壓力的現象。

　　產生這種現象有兩種原因。其一中腔流體被上遊流體加熱升溫發生膨脹,導致壓力劇烈升高。其二閘板關閉瞬間流（liú）體（tǐ）封閉於中（zhōng）腔,無法外流,中腔空間被閥杆（gǎn）進一步擠壓,由於液（yè）體的可壓縮性十分有限,也會使壓力（lì）劇增,這一現象尤（yóu）其易發生在發電廠的Z962類主（zhǔ）給水閘閥上。同時（shí）,其異常升壓一般會成幾何級數增加,遠遠超過閥杆強度設（shè）計極限。

(2) 變形

　　閥（fá）杆（gǎn）彎曲一般出現在電動閥門電裝調試不當時, 如關閉（bì）力矩過大又（yòu）未（wèi）設行（háng）程（chéng）保護或失調等, 其對閥門的破壞非常大。

3.2、泄漏

(1) 外漏

　　閥（fá）門殼體一般采用鑄件加工。雖（suī）然鍛件可以代替鑄件用於高（gāo）溫高壓工況, 但受工藝或成本（běn）的限製, 大規格殼（ké）體通常用鑄件製造。由於鑄（zhù）件存在氣孔、夾渣、裂（liè）紋、縮鬆和（hé）疏鬆等大量缺陷, 這些缺陷（xiàn）在閥門的運行中（zhōng）會隨（suí）時暴露, 成為威脅安（ān）全（quán）運行的隱患（huàn）。某電（diàn）廠（chǎng）2007年統計（jì）數據表明, 閥門外漏事故中, 37%為殼體鑄造缺陷引發。其（qí）餘則為閥杆、中（zhōng）法（fǎ）蘭及端法蘭密封出（chū）現故障引發。

　　密封件損壞也將導致係統介質大量外漏。如閥杆密封（fēng）處外（wài）漏一般（bān）由填料壓板的活節螺栓未及時壓緊（jǐn）引起, 一旦（dàn）發生常導致重大事故。另一個（gè）原因是（shì）閥杆表（biǎo）麵因處理工藝或材料選擇不當（dāng）被介質腐蝕或填料（liào）不合格腐蝕（shí）了閥杆密封表麵。閥杆上下運動會由其表（biǎo）麵鏽蝕處帶出填料微粒, 反複多次即出現填料間（jiān）隙泄漏, 此時如維護不當, 高壓或高速介質在極短時（shí）間內將填（tián）料衝出, 形成泄漏。同樣, 以石墨不鏽鋼絲（sī）纏繞材料作密（mì）封（fēng）件的高壓自（zì）緊密封閥（fá）門及（jí）以不鏽鋼帶石墨纏繞墊的中法蘭密封閥門（mén）亦應防止此類情況的發生。再一個原因也常引起介質的大量外漏, 即填料壓蓋與閥杆間配合間隙過大（dà）, 閥杆上下運動過程中, 會因間隙（xì）過大反複摩擦（cā）填料帶出微末, 終使填料壓緊比壓下降, 導致泄漏。

(2) 內（nèi）漏

　　引起（qǐ）閥門內漏的原因很多, 新閥門運行不久即發生內漏和關不到位, 應為（wéi）密封麵夾雜（zá）異物。因此新安裝閥門產（chǎn）品投運前認真檢查, 仔細衝管可減輕這類事故的發生。

3.3、閘板故障

(1) 卡塞

　　閘板卡塞表現為閘板卡在閥體中腔導（dǎo）軌側, 甚至與閥杆脫（tuō）離（lí）, 主（zhǔ）要因設計製造不良引發, 如導軌接觸寬度過短或過長, 導軌表麵粗糙（cāo）等。當閘板卡塞在閥座中, 而閥杆（gǎn）強行上提時, 常常出現閘板T形槽斷裂或變形, 避開（kāi）“異常升壓”因素, 另有溫差與關閉力兩大原因值得注（zhù）意。典型的溫（wēn）差工況如閥門在冷態關閉（bì）熱態後再打開, 由（yóu）於（yú）閥杆受熱膨脹伸長使閘板進一步（bù）壓緊, 增大閘板的關閉力矩,導致閘板楔住。如熱態關閉, 冷態打開時, 由（yóu）於兩側閥（fá）座熱變形引起襠寬變（biàn）大, 冷態則收縮變（biàn）小（xiǎo）, 從而導致閘板楔住。上述兩種狀（zhuàng）態如伴隨“關閉（bì）力”過大, 即關得過緊, 如電裝驅動調試不當或不適當地使用增力（lì）機構如扳手或杠杆（gǎn）等, 則發生閘板楔住的幾率增大。

(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發生, 多由於電動閥門電（diàn）裝調試不當, 關閉行程未設限位或（huò）限位（wèi）失靈時極易發（fā）生。

(3) 密封麵裂紋

　　密封麵裂紋（wén）主要出（chū）現在合金鋼材料的閥門中,常常由於工藝不合理導致。合理選材及合理控製（zhì）焊接工藝（yì）參數可避（bì）免。

4、分（fèn）析與對策

4.1、設計與製造

　　①國家標準中對閘閥無開度標識（shí）要求（qiú）, 普（pǔ）通閥（fá）門隻能憑手感判斷開度, 這在許多（duō）場合不盡合理。建議閥杆端部設計限位裝置, 防止閥門過（guò）度關閉。

　　②閥杆強度多處減弱, 承載能力（lì）降低。如螺紋退刀槽根部等, 這些（xiē）部位在中腔（qiāng）異常升壓時（shí）常（cháng）常先斷裂。建議DN 350以（yǐ）上電（diàn）動閥門閥杆直徑應適當加（jiā）大（dà）, 同時加工裝配應提高支架上下同軸度（dù）, 並合理選（xuǎn）擇電動裝置的啟閉力（lì）矩值。

　　③現行（háng）閘閥國家標準中對中（zhōng）腔異常升壓現象未涉及, 未提（tí）出設計內旁路或（huò）外（wài）旁路的要求, 導致升（shēng）壓無法泄放, 使用中常出現（xiàn）事故。建議溫差較大時, 采（cǎi）用平板閥門為（wéi）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較頻繁時會很快磨光螺（luó）紋（wén）牙麵, 導致（zhì）閥門（mén）無法動作。建議設計時適當增多牙數, 有效潤滑,並定期維護更換。對於重要閥門應采（cǎi）用合理的填料密封組合, 重要的配合麵間隙(如自緊密封閥門的閥體與閥蓋的配合間隙、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（chà）(如閥蓋與支架的上下同軸度（dù）、法蘭（lán）螺孔位置度等) 應嚴格（gé）控製。

　　⑤限於目前的工藝水平（píng）, 建議重要的高溫高壓閥門殼體采用全鍛鋼或鍛焊結（jié）構製造。閥門的零部件材料應嚴格按（àn）照相關標準選（xuǎn）用、檢測和處理（lǐ）。

　　⑥導軌加工（gōng）時應去除棱（léng）角, 兩側保留充分（fèn）的結合麵, 以保證閘板嚴重偏移也不會脫離導軌。

　　⑦選擇合適的（de）密（mì）封麵材料和（hé）硬度匹配, 加工中（zhōng）保證表（biǎo）麵（miàn）粗糙度、平（píng）麵度和吻合度符合要求。閥杆表麵處理要達到（dào）設計要求, 以防其表（biǎo）麵鏽蝕、腐蝕或鍍層早期脫落。

4.2、安裝與調試

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

　　②中腔安裝安（ān）全閥是控製異常升壓的有效措施, 既可保護閥門啟閉件（jiàn）, 又能維（wéi）護係統的安全運行。另外在上遊側與中腔間安裝外旁（páng）路或閘板上遊一側開泄壓孔均（jun1）是有效的可（kě）行手段。

　　③管（guǎn）道衝洗應徹底, 以免管內雜物(如鐵屑,焊渣, 焊條頭, 螺母等) 軋傷密封麵。

　　④推薦閘閥（fá）閥杆垂直（zhí）向上安裝（zhuāng）, 傾斜安（ān）裝會增加（jiā）閘板卡住的（de）幾率。水平安（ān）裝時應有安裝支（zhī）架支撐電裝, 並在安裝（zhuāng）時校正閥杆。

　　⑤電動閘閥安裝調試時應由（yóu）專業（yè）人員（yuán）認真按要求操作（zuò）。開啟行程過大或保護力矩過高的後果是（shì）拉斷閥杆或閥杆（gǎn）螺母卡住等。正確的做法是用手輪調定開啟位置, 用（yòng）力矩保護, 一般保護力矩控製在20% ～30%。關閉行程過大, 啟閉力（lì）矩過大的後果是閘板（bǎn）在閥座中（zhōng）楔住, 而啟（qǐ）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（děng）。

　　正確（què）的做法是用手輪調定關閉位置後適當上提（tí）閘板1～3mm (主要對高壓（yā）閥門) , 這樣可避免中腔異（yì）常升壓（yā）導致的開啟力矩過大。平板閘閥關閉（bì）行（háng）程過大常常（cháng）會撞裂(或變形) 閘板。調試時調定其（qí）關閉行（háng）程位（wèi）置即可, 並不需過大的關閉力矩。

4.3、運行與維護

　　①建議啟閉力（lì）矩大於400N ·m 的閥門應采用（yòng）增力機構設計, 如齒輪機構、撞擊手輪、帶軸承的閥杆螺母等。電裝選型時應預留30% ～50%的力矩裕度, 不（bú）推薦采用（yòng）氣動型楔式閘閥。

　　②自緊密封（fēng）設計的閥門運行一段時間後應再緊（jǐn）固（gù）預緊螺栓, 防止壓力波動時閥蓋下（xià）沉引起（qǐ）介質外漏, 衝出自密封圈。運行過程中應對填料壓緊螺栓和中法蘭壓緊螺栓進行正常維護, 及時緊固。對軸承（chéng）機構、各類螺紋處定（dìng）期潤滑, 及時去除灰塵汙垢。定期動作試驗(重（chóng）要（yào）閥門應經常啟閉測試其動作性能, 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, 檢查維護其密封麵、驅動機構、密封圈等（děng）重要關（guān）鍵部位) ,建立設備（bèi）維護記錄檔案。

5、結語

　　設計、製造、選型、安裝、調（diào）試和維護等方麵相結（jié）合, 才能保證閥門產品的（de）安全使用（yòng）, 避免（miǎn）重大事故發生, 保證產品及工（gōng）藝流程的安全運行, 從而延長設（shè）備壽命, 延長檢修周期（qī）, 節省維修及生產成本, 提高企業效率。