论治理阀门内漏技术探索与集成应用

摘要：本论文聚焦于发电企业中长久存在、难以根治的阀门内漏问题。以某调阀解体检查实际情况出发，阐述了其频繁内漏所导致的不良影响。通过对原因的深度剖析，清晰地指明了当下检修工艺存在的缺陷以及导致内漏的共性问题。经过广泛调研和实践摸索，从结构、材质、安装工艺等维度提出了一套综合性的解决方案。该方案的应用效果显著，极大降低了阀门内漏的发生频次。既减少了能源浪费，实现了资源的合理运用，契合可持续发展的理念，又综合多种创新设计和结构优化措施，为今后的阀门内漏治理提供了珍贵的思路，同时也为行业内的其他企业提供了有益的借鉴与参考。

关键词：内漏防治；结构优化；节能降耗

1.引言

1.1 背景

发电企业大量使用高压阀门，内漏常见于疏水和频繁动作的调门，如主蒸汽管道疏水门等。调节时阀芯受高温高压介质冲刷，介质速度过大易致阀后压力过低产生汽蚀，且流通高品质蒸汽或水损失较大。长期以来，内漏故障频发，运行中处理措施有限，威胁机组正常运行，只有停机后才能解体检查、研磨阀芯彻底处理，耗费人力物力财力，严重影响机组经济效应和安全可靠性，根治内漏成为发电企业节能减排增效的关键。

1.2 共性问题分析

目前，在实际的运行工况中处理内漏阀门时，主要流程是关闭前手动门来临时隔离，作为一种即时的保护手段，在短时间内控制内漏的影响。待停机后对阀门展开全面解体检查，同时通过精细研磨阀芯等专业手段来处理。如果在对阀芯和阀座进行研磨的过程中，发现余量不足，无法通过常规的修复手段达到理想效果，就需要更换损坏的阀门。每次完成检修后，从红丹结果上看密封面压线完好。然而在实际应用中，长期处于严峻工况条件下运行的阀门重新投入使用后，内漏缺陷会再度出现。

为了深入探究内漏要因，我们结合实际阀门解体情况，对大量检修资料进行归类整理。发现引起阀门内漏的缺陷存在共性问题，主要体现在以下两个关键方面：

其一，阀门密封面受损。在阀门持续运行的过程中，由于介质具有较强的冲刷力和腐蚀性，密封面不可避免地损伤。表现为明显的磨损、细微的划痕、深度的凹坑等形式。这些损伤会逐渐破坏密封面的平整度和完整性，使密封性能大打折扣，最终引发内漏问题。

其二，阀门安装不满足工艺要求。阀门安装环节对于其后续的正常运行以及密封性能起决定性作用。倘若在安装过程中，阀门的同心度未能达到要求，出现了较大的偏差或垂直度存在显著的误差，又或连接部件的紧固程度不够稳固，这些因素都会直接影响阀门的密封效果。即使在维修时对密封面进行了精心处理，但由于安装环节的缺陷，依然难以避免内漏现象的发生。

2.设计思路与实施

2.1 设计思路

为有效解决阀门密封面受损这一具有普遍性的问题，经过深入探究与剖析，发现其主要根源在于介质强烈的冲刷。针对此状况，我们应当从介质、阀芯以及作用力这三个核心要素进行深入思考。首先，这需要在阀门的结构层面加以优化，例如通过巧妙设置合理的导流装置，增添缓冲结构从而改变介质的流动路径，显著减少介质对阀芯密封面的直接冲击。

其次，降低介质对阀芯冲刷的强度也是有效的解决途径之一。可以考虑对介质进行预处理，如过滤掉其中的杂质颗粒或调整介质的流速和压力，使其在流经阀芯时的冲击力减小。增强阀芯受冲刷的强度会增加阀芯的制造成本，而且无法从根本上解决介质冲刷带来的问题。

对于阀门安装不满足工艺要求这一共性问题，我们应从降低阀门安装工艺要求这一思路出发。降低安装工艺要求并不意味着降低安装质量标准，而是通过优化安装流程、简化安装步骤等方式，提高安装的效率和可行性。参考同类型阀门在不同工况下的安装经验，对现有阀门的安装结构进行改进，以适应实际的安装条件和要求。同时，还可以借助先进的模拟软件对安装过程进行仿真分析，提前发现潜在的问题并加以解决，从而确保阀门安装的质量和稳定性。

以上分析均基于实际的检修经验和相关的理论研究，具有一定的合理性和可行性，为解决阀门密封面受损及安装工艺问题提供了较为清晰的思路和方向。

2.2具体实施

从避免介质对阀芯的直接冲刷出发，在阀门的设计中，我们在阀芯外圈增加一层围挡结构来保护阀芯受到直接冲刷。当介质进入阀门时，使其不能直接作用于阀芯，从而减少介质对阀芯的直接性冲刷和腐蚀。通过优化介质的流向和接触方式，保护阀芯密封面免受直接冲击。通过对围挡结构和连接处等应力较大部位进行仿真模拟分析应力分散，强度远满足运行工况。

从降低介质对阀芯冲刷强度方面出发，合理控制介质的流速和压力，减轻其对阀芯的冲刷影响。通过查阅大量资料，模拟仿真和应用尝试，最终发现迷宫式降压节流结构在流体系统中降压节流效果十分显著，所以当流体通过直角弯道处，流道截面缩小，压力降低，流速增大，流体通过这个缩口后，流动方向偏转，压力回升，流速减小，经过反复几次类似的增速、减速、升压、降压、转向之后，流体的压力及速度都得到了有效的控制。该结构进入阀门时的具有较大流动能量的流体在进入芯包后分散成许多股能量较小的流线，这样就从根本上削弱了每条流道上由恶劣工况所造成的破坏程度。合理搭配节流孔等使用，对高压差工况运行阀门防冲刷效果明显。在阀芯和阀座密封面处镀合金层处理，对于阀门密封面冲刷导致内漏也能起到相当的作用。

对于阀门安装不满足工艺要求这一共性问题，应当从降低阀门安装工艺要求的思路出发。广泛查阅相关资料，借鉴其他成功的结构优化案例。过去传统阀门的连接形式为阀杆与阀芯为螺纹连接，阀杆与阀芯固定牢固，当阀杆弯曲或与油动机连接偏差较大时，带动阀芯位置发生偏斜，从而导致密封面密封不严。通过优化后结构设计，采用了活络式连接形式，阀杆头部与压环间留有0.03mm左右的间隙，即能保证阀杆弯曲或与执行机构连接不良的情况下阀杆能够轻微移动，使阀芯与阀座密封面能够良好对中，不受阀杆的影响，又能使阀芯与阀杆紧密相连。

3.效果与讨论

我们综合以上措施， 在升级改造过程中也发现了一个重要的问题，那就是阀内结构的改变对阀门调节精度所产生的影响。由于随着阀芯增加围栏结构，在一定程度上减少了流体流量，从而对阀门的调节精度造成了影响。我们在一些大型阀门结构优化的应用方面也察觉到，结构性的改变在一定程度上的确会对调节流量产生一定的影响。通过进行流体仿真模拟，并从专业性的角度进行多方面的尝试，最终确定了通气孔的孔径及数量。增加气孔的数量能够满足与原先设计的流量相匹配的要求。

4.结语

对于发电企业而言，减少内漏阀门是降低能耗的重要途径。本研究致力于形成阀门防内漏的综合治理方案并加以应用，融合创新设计与优化举措，成功解决了阀门内漏的隐患。此方案契合可持续发展理念，减少了能源浪费，助力发电企业降低能耗、减少设备维修与更换成本。整个研究思路清晰、逻辑严密，依据事实和数据，提升了发电企业的运作安全性，保障了电力供应的稳定，为各行业的正常运转奠定了基础，同时也为阀门内漏治理提供了思路，作出了积极贡献。

参考文献

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