對夾球閥閥座故障分析

    某核電廠按照預(yù)防性維修規(guī)劃，更換氣動高壓對夾球閥的兩側(cè)閥座，回裝后閥門空載以及初次負(fù)荷試驗均符合要求，但在大修結(jié)束運行階段的定期邏輯試驗中，閥門出現(xiàn)不能打開，于是我們對故障閥門進行解體檢查，對新舊閥座進行多方面檢測比較，發(fā)現(xiàn)新舊閥座的材料、摩擦因數(shù)、彈性模量、大部分尺寸等相差不大，主要差異有以下幾點：

    1、閥座內(nèi)曲面半徑R存在較大差別，舊閥座R為125mm，新閥座R為121mm，相差4mm。

    2、在受相同閥球正壓力的情況下，新閥座的軸向變形量明顯小于舊閥座，即新閥座的軸向剛度明顯大于舊閥座。這與內(nèi)曲面半徑不同有較大關(guān)系，因為內(nèi)曲面半徑的減少，會導(dǎo)致閥座內(nèi)圈伸出法蘭內(nèi)徑的懸臂梁部分的厚度增大，閥座的抗彎截面系數(shù)相應(yīng)增大。

    3、有潤滑劑條件下，閥門的啟動扭矩明顯小于無潤滑劑狀態(tài)，但在有潤滑脂的情況下，啟動扭矩的值有明顯的時間效應(yīng)，試驗初期的啟動扭矩很小，扭矩隨著靜止時間的增加逐漸增大，便會出現(xiàn)一個相對穩(wěn)定的啟動扭矩值，這與實際故障情況相符。

    根據(jù)上述情況，我們得出如下結(jié)論：

    1、氣動對夾高壓球閥的新閥座由于軸向變形剛度明顯比舊閥座大，導(dǎo)致在相同的預(yù)緊間隙下閥門的預(yù)緊啟動扭矩和介質(zhì)加載后的啟動扭矩大幅增加，在閥門剛安裝后啟動扭矩已接近臨界值，造成了閥門無法打開的故障。

    2、閥座的內(nèi)曲面半徑是閥座軸向剛度的關(guān)鍵影響因素，內(nèi)曲面半徑越小，剛度越大，在相同預(yù)緊間隙下的預(yù)緊力也越大。

    3、有潤滑劑的條件下，氣動對夾球閥的啟動扭矩存在明顯的時間效應(yīng)，試驗初期的啟動扭矩很小，隨著靜止時間的增加扭矩逐漸增大，定會出現(xiàn)一個相對穩(wěn)定的啟動扭矩值。

    對夾球閥的表面處理工藝