蝶閥恒保壓密封試驗(yàn)裝置的分析

蝶閥恒保壓密封試驗(yàn)裝置的分析介紹了蝶閥恒保壓密封試驗(yàn)裝置的構(gòu)造原理，論述了主要零部件的設(shè)計(jì)分析，驗(yàn)證了方案的正確性。

1、概述

閥門作為壓力管道中的重要部件，廣泛應(yīng)用于石油、石化、煤化工、液化天然氣、核電和冶金等行業(yè)的大型設(shè)備及管網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)液體或氣體介質(zhì)的截?cái)嗷驂毫?、流量的調(diào)節(jié)。閥門的可靠性直接影響著系統(tǒng)運(yùn)行的安全、質(zhì)量及效率，特別是閥門密封的可靠性越來越受到重視。因此，國內(nèi)外閥門標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定，閥門必須全部經(jīng)過性能試驗(yàn)合格后方可出廠。

本文以蝶閥為例，在分析現(xiàn)行試驗(yàn)裝置使用狀況的根底上，采用模塊化的設(shè)計(jì)理念，特別在長時(shí)間保壓方案的設(shè)計(jì)及實(shí)時(shí)記錄試驗(yàn)過程方面作了研究，提出了可行確實(shí)保閥門密封試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確的方案。

2、試驗(yàn)裝置

目前，閥門密封試驗(yàn)的裝夾方式分為人工和人工與試驗(yàn)裝置結(jié)合的兩種方式。人工裝夾方式工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低。人工與試驗(yàn)裝置結(jié)合的裝夾方式使用較為普遍。閥門密封試驗(yàn)裝置大多采用液壓動(dòng)力源，閥門在試驗(yàn)裝置中采用液壓缸夾緊(圖1)。雖然在其液壓控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)采取了液壓鎖保持試壓板持續(xù)的預(yù)緊力，但在實(shí)際保壓時(shí)間內(nèi)，真空技術(shù)網(wǎng)(http:///)認(rèn)為仍由于系統(tǒng)的跌壓導(dǎo)致所記錄的數(shù)據(jù)及曲線與閥門實(shí)際性能不相符，而無法準(zhǔn)確判定閥門的密封性。

圖1試驗(yàn)裝置及原理

閥門出廠前需逐臺(tái)開展密封試驗(yàn)，以檢驗(yàn)閥門的關(guān)閉密封性。試驗(yàn)時(shí)，封閉閥門承壓側(cè)，旋轉(zhuǎn)蝶板至閥門關(guān)閉狀態(tài)，往承壓側(cè)內(nèi)腔充入試驗(yàn)介質(zhì)，逐漸加壓到規(guī)定的試驗(yàn)壓力，按要求保持承壓側(cè)的試驗(yàn)壓力至規(guī)定時(shí)間，檢查密封面泄漏情況。對(duì)于非金屬密封蝶閥，在規(guī)定的保壓時(shí)間內(nèi)無可見泄漏即為合格，對(duì)于金屬密封蝶閥，根據(jù)工藝系統(tǒng)的要求，泄漏量的要求不同。目前存在的主要問題是，在保持試驗(yàn)壓力的過程中，密封面無可見泄漏或泄漏量并不超標(biāo)。但由于保壓時(shí)間較長，液壓缸高壓側(cè)的壓力會(huì)有微衰減現(xiàn)象，其主要原因一是液壓缸本身的微泄漏(活塞與缸筒之間)，二是液壓系統(tǒng)的微泄漏。壓力的微衰減導(dǎo)致閥門承壓腔體積的微增加(如圖2中的A腔)，顯示出的是承壓腔壓力的微下跌，從而影響準(zhǔn)確的判斷。

圖2閥門承壓腔體積變化

3、改良方案

針對(duì)密封試驗(yàn)裝置改良的主要目的是消除油缸的微泄漏和液壓系統(tǒng)的微泄漏，為試壓板提供持續(xù)穩(wěn)定的預(yù)緊力。液壓系統(tǒng)工作時(shí)(圖3)電磁鐵YV2得電，蓄能器提供持續(xù)的高壓油經(jīng)過電磁閥、液壓鎖、雙單向節(jié)流閥、減壓閥進(jìn)入油缸的有桿腔。有桿腔的壓力可以根據(jù)需要，通過調(diào)節(jié)減壓閥開展調(diào)整。如果減壓閥前的系統(tǒng)微泄漏，蓄能器將自動(dòng)補(bǔ)充，并保證減壓閥前的壓力高于減壓閥后的壓力，系統(tǒng)的跌壓可以通過壓力表得知，若系統(tǒng)壓力太低，可以通過啟動(dòng)電機(jī)為蓄能器補(bǔ)壓。如果油缸微泄漏，有桿腔的壓力會(huì)降低，減壓閥后的壓力就會(huì)低于設(shè)定值，這時(shí)減壓閥開始工作，將閥前的高壓油補(bǔ)充到油缸的有桿腔，并將油缸的壓力保持在設(shè)定值上。

圖3液壓控制