鍛鋼閘閥中腔升壓的危害有哪些

鍛鋼閘閥通常有楔式、平行式、單閘板、雙閘板等結構設計，其中楔式雙閘板（Z42、Z62 系列）及楔式彈性閘板（Z40、Z60 系列）應用最為廣泛，楔式雙閘板關閉時閘板自動吻合兩側閥座，會自動補償楔角的加工位置的誤差；楔式彈性閘板則依靠閘板中部的彈性槽，依靠閥桿的軸向推力來補償楔角的加工位置的誤差，這兩種均可以達到較好的密封效果。正是因為其雙側的較好密封，在某些使用場合會產生中腔壓力異常升高的現象，即當高溫高壓流體（液體或氣體）被封堵于閥門中腔時，如果上游側的流體溫度升高，那么中腔流體會被熱傳遞而同步升高，由于中腔休積是固定的無法擴大，被封堵中腔的流體由冷的狀態變為熱的狀態時，液體可能迅速汽化導致壓力急劇升高，有時候增高的壓力常常是幾何級數。 閥門如果超壓工作那么后果是很嚴重的。閥門中腔異常升壓的時候，其啟閉件跟承壓件的工作應力（如閘板架跟閥桿的使用應力）都會急劇增加，驅動機構的驅動力會承受不住甚至無法啟動，嚴重的時候閥桿會拉斷、電機燒壞、閘板架斷裂，這些現象在一些大口徑高壓鍛鋼閘閥中經常遇到，有時候因為不知道這種情況所以會抱怨這是閘板“咬死”，但其實“咬死”的真實原因常常是中腔的異常升壓這一“隱形殺手”。

典型的案例如Z962Y系列的楔雙閘板鍛鋼閘閥運用在火電廠給水系統及其旁路的時候，這種閥門一般是先在冷態作水壓試驗之后關閉，當機組啟動的時候系統溫度會升高到 250~300℃ 時，由于溫度急劇升高的緣故，封閉中部的冷態水溫會跟著同步急劇升高汽化，使流體體積增大、壓力升高，這個時候如果要開啟閥門那么驅動力矩要么足夠大，要么就是閥桿組件強度足夠高，否則的話會出現閥桿斷裂、閘板T型槽開花、斷裂、閘板架斷裂，使給水泵無法啟動，從而導致嚴重的停爐停機事故。

鍛鋼閘閥異常升壓的危害

異常升壓的形成在許多鍛鋼閘閥的使用管道場合會驚人相似地發生，因為其發生的兩大要素在許多工業系統里是相似的，就是系統介質在開機之后由冷態變熱態；閘板在冷態關閉、熱態時開啟。因此如果不對系統采取措施，異常升壓的情況對系統的破壞基本上是無法避免的，其有3方面危害：

（1）對鍛鋼閘閥本身的破壞

鍛鋼閘閥殼體、閥蓋及閥桿零件的強度一般以閥門的公稱壓力設計其強度，異常升壓的時候，其開啟壓力會相應地大幅度提高，導致相關零件的使用應力跟著大幅度升高，當材料實際應力超過許用應力的時候，高應力部位會產生斷裂破壞，導致閥門無法開啟，閥門整機將損壞或報廢。

（2）對鍛鋼閘閥管道系統安全的破壞

顯而易見，殼體、閥蓋等承壓件超壓時是很危險的，一旦超壓其薄弱部位或許會先發生穿孔的現象，引起介質外漏；其填料跟自密封圈部位往往會被管道內高壓流體沖出，引起管道內流體大量外漏。當介質是危險氣體時會更加嚴重，甚至會造成設備與人員的危害。

（3）對生產控制流程造成巨大損失

閥門的正常啟閉是各類工業流程控制的關鍵，一旦這種控制沒辦法實現的時候，導致的系統癱瘓就需要停機檢修，這將會造成巨大的直接或間接損失。

鍛鋼閘閥應對異常升壓的防護措施

從設計、安裝、調試等方面入手，從根本上消除中腔異常升壓是有可能的，歸納常用3套方案供廣大用戶參考：

（1）閥門內部開設泄壓孔

解決中腔異常升壓的根本是平衡中腔壓力，開設泄壓孔是較為經濟有效的方案，分別為在上游側閘板跟入口側閥座外圓開設了泄壓孔，當中腔壓力升高的時候，中腔壓力會自動向上游側進行泄放，始終保持中腔壓力與上游側壓力相等，從而避免異常升壓的發生。

（2）閥門安裝外旁路泄壓

對已出廠的閥門可采用安裝時外旁路及外設泄壓閥降低中腔壓力。

采用外設帶截止閥的旁路聯通中腔與上游側，當主閘板關閉后截止閥可關閉（視中腔溫度變化情況，過高時須開啟）。當開啟主鍛鋼閘閥的時候，應先行開啟旁路截止閥，降低中腔壓力后再啟動主鍛鋼閘閥。

（3）閥門外部安裝專用泄壓閥

在鍛鋼閘閥中腔外設泄壓閥控制壓力范圍，設定泄壓閥的排放壓力為主閥門的額定工作壓力，當中腔超壓時，自動排放到設定壓力，從而維護主鍛鋼閘閥的安全運行。

泄壓閥前安裝了截止閥，便于泄壓閥的調整與檢修。泄壓閥的壓力設定通常可按 1.33PN 考慮（PN 為系統閥門的公稱應力）。

除此之外在進行閥門調試時，特別是電動閥調試時，應注意關閉行程及力矩的控制，盡可能將關閉力矩調小些，防止楔死閘板；高溫閥門應考慮高溫狀態閥桿熱脹引起的閘板楔死，建議高溫高壓大口徑鍛鋼閘閥調試時，閘板到位后適當后退閥桿，避免真正咬死事故的發生。

異常超壓是雙閥座類鍛鋼閘閥的隱形殺手，嚴重威脅著設備及系統的安全運行，必須引起重視；鍛鋼閘閥，尤其是高溫、高壓、大口徑鍛鋼閘閥設計安裝時必須考慮異常超壓的發生，并采取必要的預防措施。