1、概述

　　閘閥以其耐壓、耐溫(高低（dī）溫) 、耐腐蝕(多種材料（liào）配置) 、具備雙向密封功能、耐磨損和使用壽命長等（děng）優點越來越廣（guǎng）泛地應用於（yú）各類工業係統,實現介質的開（kāi）啟與關閉,為係統的穩定與控製發揮了重要的作用。

2、分類

　　以國產（chǎn）常（cháng）見（jiàn）標準的明杆閘閥的閘板形式分類(新（xīn）結構未列（liè）入) ,其主要有Z40、Z41、Z42和Z44等結構(圖1) 。用戶選型時應（yīng）以工（gōng）況要求為原則,參（cān）考選擇合適型號。並在安裝、調（diào）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（xià）螺紋根部,此處截麵積小,易出現應（yīng）力集中（zhōng）及超標現象。尤其當工作條件較大地偏離設計參數（shù）時。如某電廠曾多次發生DN175電動閘閥開啟後閥杆（gǎn）梯（tī）型螺紋退刀槽處拉斷的事故（gù）。調查發現,閥（fá）門的閥蓋預緊螺母鬆動,閥蓋上移,閥杆螺母卡住,顯然這是電裝行程調試過位,保護力矩過大引起的事故。

　　另一類閥杆斷裂事故（gù）則發（fā）生於開啟瞬間。表（biǎo）現為閘（zhá）板尚未脫離閥座,閥杆即在上或下螺紋根部斷裂。其（qí）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關閉後的異常升壓,亦即閥門關閉後,封閉於（yú）上（shàng）下遊兩側密封麵之間的中腔流體壓力遠高於上遊（yóu）壓力的現象。

　　產生（shēng）這種（zhǒng）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（bì）瞬間流體（tǐ）封閉於中腔,無法外（wài）流,中腔空間被閥杆進一步擠壓,由於（yú）液體的可壓縮性十分（fèn）有限,也會使壓（yā）力劇增,這一現象尤其易發生在發電廠的Z962類主給水閘閥上。同時,其異常升（shēng）壓一般會（huì）成幾何（hé）級數增加,遠遠超過閥杆強度設計極限。

(2) 變（biàn）形

　　閥杆（gǎn）彎（wān）曲一（yī）般出現在電動（dòng）閥門（mén）電裝調試不（bú）當時, 如關閉力矩過大（dà）又未（wèi）設行程保護或失調等, 其對閥門的破壞非常大。

3.2、泄漏

(1) 外漏

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

　　密封件損壞（huài）也將導致係（xì）統介質大量外漏。如閥杆密封處外漏一（yī）般由填料壓板的活節螺栓未及時壓緊引（yǐn）起, 一（yī）旦發生常導致重大事故。另（lìng）一個原因是（shì）閥（fá）杆表麵因處理工藝或材料選擇不（bú）當（dāng）被介質腐蝕（shí）或填料不合格腐蝕了閥杆密封表麵。閥杆上下運動（dòng）會由其表麵鏽蝕處帶出填（tián）料（liào）微粒, 反複多次即出現填料間隙泄漏（lòu）, 此時如維護不當, 高壓或（huò）高速介質在（zài）極短時（shí）間內（nèi）將填料衝出, 形成泄漏。同樣, 以石墨不鏽鋼絲纏繞材料作密封件的高壓自緊密封閥（fá）門及以（yǐ）不鏽鋼帶石墨纏（chán）繞墊的中法蘭密封閥門亦（yì）應防（fáng）止此類情況的發生。再一個原因也常引起介質的（de）大量外漏, 即填料壓蓋與閥杆間配合（hé）間隙過大, 閥杆（gǎn）上下運動過程中, 會因間隙過大（dà）反複摩擦（cā）填料帶（dài）出微末, 終使（shǐ）填料壓緊比壓下降, 導（dǎo）致泄漏。

(2) 內漏

　　引起閥門內漏的原因很（hěn）多, 新閥門運行不久（jiǔ）即發生內漏和關不到位, 應為（wéi）密封麵夾雜異物。因（yīn）此新安裝閥門產（chǎn）品投（tóu）運前認真檢查, 仔細衝管可減輕這類事故的（de）發生（shēng）。

3.3、閘板故障（zhàng）

(1) 卡（kǎ）塞

　　閘板卡塞表現為閘板卡在閥體中腔導軌側, 甚至與（yǔ）閥杆脫離, 主要因設計製造不良引發, 如導軌接觸寬度過短或過（guò）長, 導（dǎo）軌表麵粗糙等。當閘板卡塞在閥座中, 而閥杆強行上提時, 常常出現閘板T形槽斷裂或變形, 避開（kāi）“異（yì）常升壓”因素, 另有溫差與關閉力兩大原因值得注意。典型的溫差工況如（rú）閥門在冷態關閉熱態後再打開, 由於閥（fá）杆受熱膨（péng）脹伸長使閘板進一步壓緊, 增大閘（zhá）板的關閉（bì）力矩,導致（zhì）閘板楔住。如熱態關閉, 冷態打開時, 由（yóu）於兩側閥座熱（rè）變形引起襠寬變（biàn）大, 冷態則收縮變小, 從而導致閘板楔住。上（shàng）述兩種（zhǒng）狀態如伴隨“關閉力”過大, 即關得過緊（jǐn）, 如電裝驅動調試（shì）不當或（huò）不適當地使（shǐ）用增力機構如（rú）扳手或杠杆等, 則發生閘板楔住的（de）幾（jǐ）率增大。

(2) 撞（zhuàng）裂

　　閘板撞裂(或（huò）底部（bù）變形) 主要出現在Z944 /Z964平行板式結構產品中（zhōng）, 閘板底部直接（jiē）撞擊閥體底部時發生, 多（duō）由於電動閥門電裝調試不（bú）當, 關閉（bì）行程未設限位或限位失（shī）靈（líng）時極易發生。

(3) 密封麵裂（liè）紋

　　密封麵（miàn）裂紋主要出現在合（hé）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焊接工藝（yì）參數可避免。

4、分析與對策

4.1、設計與製造（zào）

　　①國家標準中對閘閥無開度標識（shí）要（yào）求, 普通閥門隻能憑手感判斷開度, 這（zhè）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（jiǎn）弱, 承載能力降低。如螺紋退刀槽根部等, 這些部（bù）位在中腔異常升壓時常常先斷（duàn）裂。建議DN 350以上電（diàn）動閥門閥杆直（zhí）徑應適當加大, 同（tóng）時加工裝配應提高支架上下同軸度, 並合理選擇電動裝（zhuāng）置的啟（qǐ）閉力矩值。

　　③現行閘閥國（guó）家標準中對中（zhōng）腔異常升壓現象未（wèi）涉及, 未提出設計內旁路或外旁路的要求, 導致（zhì）升壓無法泄（xiè）放, 使用中常出現事故。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（shí）, 當電裝轉速較快或啟（qǐ）閉較頻繁時會很快（kuài）磨光螺紋牙麵, 導致閥門無法動作。建議設計時適當增多牙數, 有效潤（rùn）滑,並定期維護（hù）更換。對於重要（yào）閥門應采用合理的填料密封組合, 重（chóng）要（yào）的配合麵間隙(如自緊密封閥門的閥體與閥蓋的配合間（jiān）隙、閥（fá）杆與填（tián）料壓蓋（gài）的配合間隙、填料壓蓋與閥（fá）蓋配合間隙等) 和位置（zhì）公差(如閥蓋與支架的上下同軸度、法蘭（lán）螺孔（kǒng）位置度等) 應（yīng）嚴（yán）格控製。

　　⑤限於目前的工藝水平, 建議重要（yào）的高溫高壓閥門殼體采用全鍛鋼（gāng）或鍛焊結構製造。閥門的零部件（jiàn）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（jiǎo）, 兩側保留（liú）充分的結合麵, 以保證閘板嚴（yán）重偏移也不會（huì）脫（tuō）離導（dǎo）軌。

　　⑦選擇合適的密封麵材料和硬度匹配, 加（jiā）工中保證表麵粗糙度、平麵度和吻合度符合要求。閥杆表麵處理要達到設計要求（qiú）, 以（yǐ）防其表麵鏽蝕、腐蝕或鍍層早期脫落。

4.2、安裝與調試（shì）

　　①建議在重要的高壓大口徑閥（fá）門（mén）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麵的擦傷, 同時有利於減小電裝（zhuāng）力矩, 降低製造成本。

　　②中腔安（ān）裝安全閥是控製異（yì）常升壓的有效措施（shī）, 既可保護閥門啟（qǐ）閉（bì）件, 又能維護（hù）係統的安全運行。另外在上遊側與中腔間安裝外（wài）旁路或（huò）閘板上（shàng）遊（yóu）一側開泄壓孔均是有效的可行手（shǒu）段（duàn）。

　　③管道衝洗應徹底（dǐ）, 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）閥杆垂直向上安裝, 傾斜安裝會增加閘板卡住的幾率。水平安裝時應有安裝支（zhī）架支撐電裝, 並在（zài）安裝時校正（zhèng）閥杆。

　　⑤電動閘閥安裝（zhuāng）調試時應由專業人員認真按要求操作。開啟行程過（guò）大或保護力矩（jǔ）過（guò）高的後果是拉斷閥杆或閥杆螺母卡住（zhù）等。正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（dà）, 啟閉力矩過大的後果是閘板在閥座中楔住, 而啟閉力矩過大則（zé）可能導致拉（lā）斷閥杆、閘板T 形槽斷裂、閥杆螺母卡住等。

　　正確的做法是用手輪調定關閉位置後適當上（shàng）提閘板（bǎn）1～3mm (主要對高壓閥門) , 這樣可避免中腔異常升壓導致的開啟力矩過大。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（qí）關（guān）閉行程位置即可, 並不需過大的（de）關閉力矩。

4.3、運行與維護

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

　　②自緊密封設計的閥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（gài）下沉引起介質外漏, 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（jǐn）固。對軸承機構、各類螺紋處定（dìng）期（qī）潤滑, 及時去（qù）除灰塵汙垢。定期動作試驗(重要閥門應（yīng）經常啟閉測試其動（dòng）作性能, 防止鏽蝕卡澀（sè）, 及時發（fā）現隱患) , 定期檢修(重要閥門應定期檢修, 檢查維護其密封麵、驅動機構、密封圈（quān）等重要關鍵部位) ,建立設備維護記錄檔案。

5、結語（yǔ）

　　設計、製造、選型、安（ān）裝、調試和維護等方麵相結合, 才能保證閥門產（chǎn）品的安全使用（yòng）, 避免（miǎn）重（chóng）大事（shì）故發生, 保證產品及工藝流程的安全運行, 從而延長設備壽命（mìng）, 延長檢修周期, 節省維修及生產成本, 提高企業（yè）效率。