故障類型和防止方法

一、故障和原因及防止方法之一

在閥門啟閉過程中，有時(shí)感到有卡阻不靈活，啟閉很費(fèi)力，有時(shí)用正常的啟閉力不能啟閉，甚至啟

閉一段距離后就無法繼續(xù)啟閉。

造成這種故障的原因有好些，如閥桿與其它零件卡阻如填料壓蓋歪斜后碰到閥桿，第二是填料安裝

不正確或壓得過緊，其次是閥桿與其它零件擦咬或咬死，再有是應(yīng)加潤滑劑的地方未加潤滑劑等。要防

止這種故障，首先要避免卡阻，適當(dāng)放松填料，正確安裝填料，在應(yīng)加潤滑劑的地方加以相適應(yīng)的潤滑

劑。

二、故障和原因及防止方法之二

有時(shí)密封面發(fā)生咬擦傷，閥桿光柱部分發(fā)生咬擦傷，閥桿螺紋部分發(fā)生咬擦傷等。

要說明這幾個(gè)故障的造成原因，首先要了解擦傷產(chǎn)生的原因：

粘結(jié)磨損產(chǎn)生磨粒，此磨粒硬度強(qiáng)度都較兩基體金屬高，被壓入軟面而劃傷硬面，同時(shí)，硬磨粒在

軟面內(nèi)也被硬面凸峰推擠而有移動(dòng)并犁傷軟面。在摩擦面分開后，磨粒可能排出，但也可能仍存在于軟

面上，再次摩擦?xí)r又將劃傷硬面并在軟面上犁出更深更長的深溝，直至硬粒前方的軟面抵抗不住硬粒的

移動(dòng)力而被剪切，軟面上形成了條狀溝槽，硬面上形成了劃傷良跡。

如果載荷苛刻而接點(diǎn)少，則接點(diǎn)面積大大增大，因而生成的磨屑也增大，如不能及時(shí)排除，就壓入

表面形成結(jié)節(jié)，形成接點(diǎn)的剪切面積增大，磨屑更大，最終就形成了摩擦瘤。從小結(jié)節(jié)到形成摩擦瘤的

過程是連鎖的逐漸增長的，當(dāng)原有的移動(dòng)力不能剪斷磨擦瘤，而力又不能繼續(xù)增大時(shí)，摩擦副就被咬住

了，不能再繼續(xù)滑移。可見引起咬擦的摩擦瘤內(nèi)一定包含有一個(gè)或一個(gè)以上的硬微粒或剪切下的磨粒。

所以說擦傷是因?yàn)橛杏擦＿M(jìn)入或本身磨粒磨損而犁出溝槽，因此擦傷在某種程度上是磨損的一種形式。

其次是閥桿可能與填料壓套、填料墊相碰擦，再有是介質(zhì)中如含有硼，則它泄出后會(huì)結(jié)晶成硬粒，

拉傷閥桿表面，再有是應(yīng)加潤滑劑的部位未加潤滑劑等。

防止這種故障的措施是：

擦傷是由于硬粒進(jìn)入或本身磨粒磨損而犁出溝槽，因此要盡量使磨屑減小，使之成為粉末狀微粒，

且及時(shí)而充分的排除出摩擦面，這就要求摩擦副具有較高的光潔度和吻合良好，使接點(diǎn)增多，接點(diǎn)實(shí)際

接觸面積減小，這樣剪切力減小，剪切下的磨屑也就減小。為此在載荷不變的情況下就要加大摩擦面積

或提高光潔度，并盡可能加以足夠的潤滑，以進(jìn)一步減少摩擦力和有利于磨粒的排除，同時(shí)在較寬的摩

擦面上應(yīng)加開排屑溝槽，使磨粒排入溝槽并隨潤滑油排出摩擦面。

為了使密封面不致擦傷，必須使密封面在自磨削狀態(tài)下工作，使磨粒磨損減輕并使表面傾于進(jìn)一步

細(xì)化，這樣就能保持和延長密封面的壽命，其條件如上所述，具體措施是：

（1）嚴(yán)格的閥門內(nèi)腔清潔度；

（2）適當(dāng)提高密封面光潔度；

（3）增大接觸面；

（4）提高吻合度；

（5）無硬質(zhì)微粒進(jìn)入摩擦面；

（6）磨粒得到及時(shí)而完全的排除；

（7）兩個(gè)面應(yīng)有硬度差；

（8）加以一定潤滑，以減少摩擦力，避免金屬直接接觸；

（9）比壓小；

（10）在軟面上開容屑槽或斷屑槽；

（11）采用塑性流動(dòng)壓力δy 大的材料；

（12）采用不易發(fā)生冷作硬化的材料。

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其次消除閥桿與其它的零件相碰擦，第三是正確安裝填料或適當(dāng)壓緊填料，防止介質(zhì)泄出，再有

是應(yīng)該加潤滑的部位加上相應(yīng)的潤滑劑。

三、故障和原因及防止方法之三

閥門另一種常見的故障是密封面泄漏，填料泄漏和閥體閥蓋連接處泄漏。

造成這種故障的原因，首先要從密封的機(jī)理講起：

（1）試驗(yàn)氣體的壓力

氣體與液體的區(qū)別，在于分子間的距離及分子間作用力的不同。氣體壓力的產(chǎn)生是由于分子

對(duì)四壁的碰撞，壓強(qiáng)的大小取決于分子運(yùn)動(dòng)的速度與單位容積內(nèi)分子數(shù)的多少兩個(gè)條件。分子運(yùn)動(dòng)

的速度愈大，壓強(qiáng)愈大；單位容積內(nèi)的分子數(shù)愈多，壓強(qiáng)亦愈大。氣體密度不大時(shí)，分子本身的體

積及分子間的引力均可略而不計(jì)，將其當(dāng)作理想氣體。氮?dú)庠诔Ｒ姞顟B(tài)下即可作為理想氣體。

試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)氣體的溫度與環(huán)境溫度相同，遵循理想氣體的波意耳—馬略特定律，體積同壓

強(qiáng)之乘積為一恒量，即：

P·V=C

式中，V—一定溫度下氣體的體積

低壓氣密封試驗(yàn)可代替高壓水密封試驗(yàn)的分析

液體的分子密度比氣體大得多，平時(shí)分子處于平衡位置。當(dāng)其受壓縮時(shí)，分子間距減小，斥力增大。

在單位面積上的液體分子數(shù)多，氣體分子數(shù)少。根據(jù)前面分析，氣體分子之撞擊力大于液體分子之斥力，

故低壓氣密封試驗(yàn)可代替高壓水密封試驗(yàn)。

單位面積上的分子撞擊數(shù)，因壓強(qiáng)的不同而變化。壓強(qiáng)愈大，撞擊數(shù)愈多。

1cm2

一個(gè)氣體分子的撞擊力f=----·Pgn

式中，n-1cm2 面積上撞擊的分子數(shù)

Pg—?dú)怏w壓強(qiáng)

液體的分子密度遠(yuǎn)大于氣體。設(shè)n＇為液體在1cm2 面積上的分子撞擊數(shù)，則其分子撞擊力

fˊ=(1cm2/n＇)Pg<f，故氣體難以密封。

即fˊ=f。故低壓氣密封試驗(yàn)?zāi)艽�替高壓水密封試�?yàn)的機(jī)理亦可由此得到解釋。

對(duì)于高壓與低壓氣體，如符合上述條件，也將具有上述性質(zhì)。

此外，水分子的正負(fù)電荷中心不相重合。由于異者相吸，同者相斥，兩個(gè)電偶極子的指向趨于一致，

異者電荷的吸力將超過同者電荷的斥力，使兩個(gè)分子間具有凈吸引力，不易從邊緣逸出，亦有助于密封。

（2）流體壓力產(chǎn)生的特點(diǎn)

1．氣體壓力產(chǎn)生的特點(diǎn)

根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論可知，氣體壓強(qiáng)的大小與兩個(gè)條件有關(guān)：

（1）分子撞擊速度越大，壓強(qiáng)越大。

（2）單位時(shí)間內(nèi)撞擊到器壁表面上的分子數(shù)目越多，壓強(qiáng)就越大。

而根據(jù)玻意耳-馬略特定律可知PV=C。例如，在0℃條件下，氮?dú)庠? 個(gè)大氣壓時(shí)的分子撞擊力和

在100 大氣壓時(shí)是基本上一樣的；在一定溫度下的分子撞擊力相等，而不管氣體的種類相同與否。因此，

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在一定溫度下氣體的壓強(qiáng)大小只和單位容積內(nèi)的分子數(shù)n 有關(guān)，這可以從表12-1 看出：

2．液體壓力產(chǎn)生的特點(diǎn)

根據(jù)分子運(yùn)動(dòng)論又可知，在分子間有著作用力。液體受壓時(shí)，分子間距減少，分子間產(chǎn)生斥力，就

表現(xiàn)為壓力，即壓力的表現(xiàn)形式為要求膨脹的能。

液體的壓力產(chǎn)生還有一個(gè)液柱高度產(chǎn)生的位置能，位置能在存在液柱高度的同時(shí)是始終存在的，不能消除。

流體泄漏的原因

1.氣體泄漏的原因

當(dāng)容器內(nèi)氮?dú)鈮毫��?00Kgf/cm2(9.8MPa),容器外部為大氣壓力0.098 MPa 時(shí),容器中氣體分子會(huì)逸

入低壓側(cè)大氣,這就牽涉到容器泄漏縫隙的單位長度上同時(shí)逸出多少氣體分子,假設(shè)單位長度上同時(shí)有緊

密排成一字隊(duì)形的分子逸出,但外界的分子在單位長度上,撞向泄漏縫隙的分子比容器里向外逸出的分子

少,在外界撞向容器泄漏縫隙的分子的間隙里仍會(huì)有容器內(nèi)分子泄漏至外界

2.液體泄漏的原因

而液體的泄漏系由于分子間的斥力使密封面內(nèi)邊緣處的分子楔入并穿過密封面所引起；或密封面之

間存在大于分子直徑的，從內(nèi)沿通到外沿的間隙，從而使分子在斥力作用下擠出密封面所引起。可用圖

12-1、圖12-2 來說明，圖12-1 是斥力擠出圖，圖12-2 乃說明斥力擠出的磁體實(shí)驗(yàn)圖。因?yàn)槿萜鲀?nèi)具有

壓力，故a 的距離必小于10-8cm，分子力求舒展到a=10-8cm,由于a 分子根據(jù)容器直徑和容積，數(shù)量極多，

故L 尺寸必小于10-8cm，即表現(xiàn)為斥力，b 分子也表現(xiàn)為斥力，于是分子A 擠出密封面，接著B、C、D、

E、F……不斷擠出，甚至容器中分子都伸展到10-8cm，于是形成了泄漏。