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分析防爆电动球阀机械密封出现故障的原因

发布时间:2022-01-27      点击量:109
 
  防爆电动球阀越来越多地应用于石油化工装置中,如聚乙烯生产实验装置中,其应用介质在有机溶剂、气、水的基础上增加了高聚合粉料(含有机溶剂)等高黏结性、高硬度的塑化料固体颗粒。由于固体颗粒介质的特殊性和有机溶剂(如己烷)的易挥发性等原因,应用于此类介质的球阀使用一段时间后,易出现内漏、卡涩,开关不到位等故障。此时,执行器的持续输出力可能对球阀整体主要操作件造成破坏,阀门被迫下线维修,进而影响生产装置的运行。
  一、损坏原因分析
  根据客户使用情况调查,应用于固体颗粒工段的金属硬密封球阀,故障频率较高,容易出现内漏、卡涩等故障,通常金属硬密封在线运行时间最多为半年左右,甚至两三个月就出现故障,这也成为制约整个装置长期运行的瓶颈。
  1.内漏原因分析
  球阀内漏与工艺介质的性质、运行条件、密封副涂层材料的选择等因素相关。球阀内漏主要原因:密封面涂层冲刷;介质对密封面的剥落与腐蚀。一研究表明,金属硬密封球阀、密封副涂层之间存在着粘结的现象,如果密封副涂层选取不合适,密封面之间就会产生严重的粘结,在开关过程中密封面之间就严重拉伤。球阀在开启瞬间,由于上下游相对压差较大流通间隙较小,流速较快,此时固体颗粒介质会对球阀密封副涂层产生强烈的冲刷,随着球阀开关频率不断增加,冲刷增加,最终导致球阀严重内漏。
  2.卡涩及开关不到位原因分析
  固体颗粒用球阀出现卡涩及开关不到位的直接原因:密封面拉伤;固体颗粒介质在阀腔内堆积;轴承、轴套等不做硬化处理或设计结构不合理。有些工段开启压差很大,温度较高,导致密封面摩擦力较大,开关所需的克服摩擦力所做的功大部分转化为热能,升高了密封面的温度,更加增大了附着磨损和氧化磨损的趋势。随着开关次数的增加,密封面很容易拉伤,造成开关卡涩。采用双重轴承设计和轴套硬化处理,既增加阀杆转动的旋转点,又通过增加不同硬度的硬化材料提高了双重轴承和轴套硬化的耐磨性和强度,保证了阀门长期高频率的开关而不会导致阀杆与轴承、轴套拉伤。
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