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。對于節流閥、減壓閥、調節閥等用來調節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行器準確定位，監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、執行機構的動態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，美國和德國都發生過蒸汽振蕩毀機事故，我國也發生過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發生振動，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流閥、減壓閥、調節閥等用來調節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