固体颗粒介质用金属硬密封球阀故障原因分析

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，一般金属硬密封球阀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。

一、金属硬密封球阀内漏原因分析

金属硬密封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。球阀内漏直接主要原因：一是密封面涂层冲刷(见图1)，二是介质对密封面的剥落与腐蚀(见图2)。

图1 密封面涂层冲刷

图2 介质对密封面的剥落与腐蚀

研究表明，金属硬密封球阀，密封副之间存在着黏结的现象，如果密封副选取不合适，密封面之间就会产生严重的黏结，在开关过程中密封面之间就严重拉伤。

金属硬密封在开启瞬间，由于上下相对游压差较大，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产生强烈的冲刷，随着球阀开关频率不断增加，冲刷增加而逐渐失效，最终导致球阀严重内漏。

二、金属硬密封球阀卡涩及开关不到位原因分析

固体颗粒用金属硬密封球阀卡涩及开关不到位的直接原因如下：

(1)密封面拉伤。

(2)固体颗粒介质在阀腔内堆积。

(3)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，开关所需克服的摩擦力所做的功大部分转化为热能，升高了密封面的温度，更加恶化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来提高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地开关而不会导致阀杆与轴承、轴套拉伤。