笼式调节阀的泄漏处理

1 概述

FV-201防喘振动调节阀是浓硝车间生产现场非常重要的调节阀。如果调节阀芯泄漏，则在工艺气体中NO₂气体通过调节阀直接进入排气管，使废气中NO₂气体浓度排放超标，不符合环保要求。2010年11月3日，浓硝车间尾气浓度从1000突然上升ppm左右上升到600ppm经过专业技术人员的讨论、分析和判断，一致认为尾气浓度升高FV－201调节阀阀芯发生泄漏造成。为了环保达标排放的要求，因此必须对FV-201调节阀维修，使调节阀达到Ⅴ等级泄漏等级要求。

2节阀结构形式

FV－201调节阀是由CCI由于原平衡阀塞上的气缸直行程笼式调节阀，介质流向低进高出。O密封圈容易损坏的问题，制造商将平衡结构改为非平衡，在现有双作用气缸直径和气源压力下，仍能满足工况压力下调节阀Ⅴ等级泄漏等级要求。调节阀的密封形式为单座金属硬密封，流量特性为直线型，公称直径DN250，CV值900，阀笼设计为多孔降压，降低流体噪声。双作用气缸执行机构配备储气罐，确保气源中断时阀门紧急打开，防止压缩机喘振。

3 FV-201调节阀泄漏点和泄漏检查

3.1 检查泄漏点

在工艺有停车交出维修条件的情况下，将FV-201调节阀进出口管与调节阀进出口法兰分开拆卸DN250盲法兰盲调节阀入口，加0.30MPa仪表气源，用肥皂水检查阀座和阀芯的泄漏情况，观察泄漏情况，判断阀芯线密封处是否泄漏，或阀座垫片

通过检查，阀座垫片无泄漏，泄漏在阀笼孔处，确定在阀芯密封处。

3.2 水压泄漏试验

根据GB/T17213.4-2005《工业控制阀检验及例行试验第四部分:检验及例行试验》进行泄漏试验.30MPa在水压泄漏试验中，在调节阀出口收集泄漏水量(见图1)，泄漏量达到2200ml/min，调节阀泄漏量大。

图1 调节阀刚取下时，水压试验泄漏情况

根据GB/T17213.4-2005《工业控制阀检验及例行试验》第四部分:7.3.泄漏规范，计算FV-201调节阀水压试验Ⅴ泄漏等级要求的泄漏量。见表1。

表1 FV-201调节阀水压试验Ⅴ等级泄漏等级泄漏量

由于FV-201水压试验泄漏22000ml/min，远远大于调节阀Ⅴ泄漏等级要求0的泄漏量.225ml/min，因此，有必要处理调节阀的泄漏。

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4.调节阀泄漏处理

由于调节阀泄漏确定在阀芯密封处，我们从技术分析认为阀芯与阀座的密封正常情况下是线性密封。由于阀芯和阀座的长期腐蚀和冲刷，密封面损坏，导致调节阀泄漏增加。

由于调节阀泄漏在阀芯阀座的密封面上。从调节阀芯、阀座腐蚀、维护成本等方面考虑。调节阀的泄漏处理过程分为三个步骤：

第一步：在阀芯、阀座原密封面上进行光刀处理；

第二步：如第一步处理效果不好，应根据阀芯、阀座的配合尺寸，光刀、研磨，形成新的密封面。

第三步：更换阀座环，重新定位密封线，使调节阀达到Ⅴ等级泄漏等级要求。

4.阀芯、阀座测绘    

阀芯和阀座拆卸后，仪表专业技术人员和专业测绘人员应仔细测绘调节阀芯和阀座。通过测绘阀芯和阀座，了解调节阀泄漏较大的部位，为下一步的密封面加工和光刀工作提供基本数据。

4.2 阀芯、阀座密封面光刀处理

4.2.1 阀座原密封面光刀处理

光刀处理在调节阀座原密封面上，光刀处理前阀座图片如图2所示；阀座截面处理图如图3所示；光刀处理后阀座图片如图4所示。

图2 光刀处理前阀座图片

图3 阀座截面图

图4 光刀处理后阀座图片

第一步：先对阀座A表面光刀处理，轻微进刀，这次进刀约7~8丝，光到金属本色，使表面光洁度达到，B表面没有处理(进刀时)A面的找正差0.5丝，外圈不圆度差2丝)。

步骤2：C光刀按下图处理倒角光刀，C表面和轴的角度为20°，使密封线落在上边缘，C将面光刀抛光至表面光洁度。
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4.2.2 用光刀处理阀芯原密封面

光刀处理在调节阀芯原密封面上，如图5所示，如图6所示。

图5 调节阀芯图

图6 调节阀芯示意图

如图所示，沿原阀芯密封面D面光刀处理，改变角度使密封面D面切线与轴的夹角为35°，以确保阀座A面与C表面相交线落在阀芯上D表面起密封作用。从这个角度看，光刀后面的密封面，直到看到金属的本质。D表面抛光至表面光洁度为(阀芯找正差为2丝)。

4.2.3 阀芯和阀座光刀配合检查

阀芯、阀座光刀处理合格后，安装阀芯、阀座接触的密封面，用红丹涂抹，检查密封配合线是否清晰、规则、完整。阀芯涂红丹后，密封配合线如图7所示。

图7 红丹后阀芯密封配线

4.2.4 调节阀回装试漏，检查第一步光刀处理后的效果

a）阀座加工完成后，按正确方法回装阀笼和阀芯。

b）按照2.1.2.水压泄漏试验方法，水压为4kg/cm³当时，调节阀的泄漏量为75ml/min，只能达到Ⅱ级（≤111.25ml/min）泄漏标准的要求不符合要求V级（≤0.225ml/min）要求泄漏标准。将水压降至3kg/cm3.调节阀开关后，再进行泄漏试验。调节阀的泄漏量为25ml/min，也只能达到Ⅱ级（≤111.25ml/min）泄漏标准的要求没有达到V级（≤0.225ml/min）。

c）15.调节阀关闭h然后进行泄漏试验，将水压降至3kg/cm³泄漏试验时，调节阀泄漏量为15ml/min(调节阀水压试验泄漏如图8所示)Ⅲ级（≤22.25ml/min）泄漏标准的要求没有达到V级（≤0.225ml/min）。

图8 调节阀水压试验泄漏情况

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4.3 阀芯、阀座密封面再光刀处理

由于第一步处理效果差，根据阀芯和阀座的配合尺寸，光刀和研磨形成新的密封面。

4.3.1 上次处理效果不符合要求的原因分析

由于调节阀泄漏未达到V根据等级泄漏等级要求，取出调节阀，检查阀芯密封面被阀座挤压后的痕迹，发现阀芯密封面上没有挤压后的密封线，但阀芯密封面顶部有挤压痕迹，说明阀座密封线直径大于阀芯密封面，需要降低密封线的位置，使其密封线在阀芯密封面内部。

4.3.2 这次采取的措施

由于阀座被腐蚀，光刀处理后阀座A、C面交线的直径与阀芯的外径基本相同，因此密封处理不当，泄漏量仍然较大。经过专业讨论，阀座决定A、C表面交线的直径扩大点，使阀座C表面为密封面，阀芯密封面的上圆线为密封线。按照这个想法，阀座用光刀重新处理，阀芯不动。加工后，重新组装试漏。泄漏量降至2ml/min，应该说这是一个很好的的达到Ⅳ级（≤2.225ml/min）泄漏标准的要求。由于调节阀的泄漏仍不能满足V等级泄漏等级要求（≤0.225ml/min），因此，决定研磨阀芯和阀座，直到泄漏等级达到V级的要求。

第一次研磨W7.将金刚砂均匀涂抹在阀座上C表面。然后重新安装调节阀的上阀盖，顺时针缓慢旋转阀芯。一开始，它感觉很涩，需要用更大的力来旋转阀芯。旋转到4圈后，感觉更容易，总共旋转了7圈。然后取下阀芯和阀座，检查密封面的研磨情况，发现阀芯和阀座的密封面损坏，然后压力泄漏试验，泄漏量增加到3ml/min，研磨后，效果不理想。取下阀芯和阀座，按照前面的光刀处理。

在准备进行第二次研磨前，对调节阀打压试漏，调节阀的泄漏量为25ml/min。于是进行了第二次研磨，这次使用W28金刚砂，在阀座上均匀涂抹金刚砂C表面。然后重新安装调节阀的上阀盖，按照顺时针的方向慢慢旋转阀芯，但这次不旋转，而是从很小的角度来回旋转。一开始也感觉很涩，但旋转一段时间后感觉更容易。然后取下阀芯和阀座，检查密封面的研磨情况，发现阀芯和阀座的密封面损坏，然后验，泄漏量增加到30ml/min，相反，效果并不理想。调节阀的泄漏仍无法达到V等级泄漏等级要求（≤0.225ml/min）。

4.4更换阀座环，重新定位密封线

4.4.1 前两次处理效果不符合要求的原因分析

首先，由于调节阀芯和阀座有一定的腐蚀，特别是阀座环有深度腐蚀，通过阀座环光刀后也有缺陷；其次，由于阀门研磨方法和程度不准确，旋转时定位不准确，导致阀座和阀芯密封线偏移。

4.4.本次采取处理措施

由于调节阀的泄漏量仍未达到V级泄漏标准，经过专业讨论调节阀的处理过程，认为若继续研磨肯定无法处理好泄漏量的问题。在原阀芯、阀座用光刀、研磨的的方法可以解决泄漏量大的问题，但不能达到V级泄漏等级的要求。我们认为利用旧的阀芯、加工新的阀座。

新阀座环加工后，旧阀芯同时光刀。然后用红丹观察新阀座和阀芯。密封线在阀芯密封面中间。我们认为阀芯和阀座配合得更好，决定用新阀座重新安装。

调节阀回装后，进行水压泄漏试验，泄漏量仅为0.2ml/min，达到了V等级泄漏等级要求（≤0.225ml/min）。然后再次确认泄漏的准确性，然后调整合格。

5结束语

笼式调节阀在腐蚀性工作环境中长期存在泄漏问题，的方法。FV-201调节阀的维护为笼式调节阀的维护积累了一定的经验：

a）应仔细分析泄漏的处理情况，提前预测各种应对技术措施，否则可能半途而废。

b）对不同的泄漏要求，可采取不同的处理措施。

c）反复调试是成功的关键。