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金属硬密封球阀特点分析及故障问题

精欧公司的Q41H金属硬密封球阀是我公司开发的高性能球阀产品。阀座采用板簧加载的金属密封结构，在高温下启闭轻松。球体及阀座采用特殊硬化处理，密封面不擦伤。手动硬密封球阀具有双向密封功能。主要用途：金属硬密工作温度-29～425℃(碳钢)或-40～550℃(不锈钢)的各种管路上，用于截断或接通管路中的介质，选用不同的材质，金属硬密封球阀可分别适用于水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸、氧化性介质、尿素等多种介质。 硬密封球阀在使用工况上比软密封球阀要严苛很多，高温、强腐蚀以及粉尘、颗粒、泥浆等介质对硬密封球阀的持续使用造成了相当大的障碍。在硬密封球阀的使用过程中，常常应为工况或者人为的原因导致阀门出现故障而被迫维修。了解阀门故障产生的原因，并找到预防故障的方法，对于阀门行业产品使用者来说，都是必要且有效的。
产品特点
1、先进的阀座：聚多年球阀制造经验而设计的阀座，确保阀门密封，磨擦系数低，操作力矩小、多种阀座材料、适应范围广。
2、开关无误的手柄：采用扁头阀杆，与手柄的连接不会错位，从而保证手柄指示的开关状态与阀一致辞。
3、锁紧装置：为防止阀门开关误操作，在阀门全开、全关位置有锁定孔，确保阀门处于正确的位置。
4、阀杆防飞结构：阀杆为下装式，防止受压飞出，同时可在火灾后，与阀体形成金属接触，确保阀杆密封。
从产品的使用角度来分类，硬密封球阀故障大致可以分为以下两类：非技术类故障以及技术类故障。
非技术类故障
此类故障是与技术无关的，即并非阀门内部结构出现问题或者内部零件运行发生故障。因此，其故障原因一般是由外界条件导致。
1.阀门选型的错误
有的客户在选择阀门型号的时候，由于对产品使用工况缺乏了解，或者处于成本的考虑，选择的阀门不能满足工况下工作温度、工作压力、介质腐蚀性、冲蚀性的要求，导致阀门一旦投入使用，就迅速出现故障。
因此，在选型过程中，客户方或者设计院一定要把产品的使用可靠性放在第一位，因此成本原因选择过于低端的产品，产生故障造成损害，反而得不偿失。这一点在工况严苛的硬密封球阀选型中，尤为重要。
2. 球座密封面喷涂硬质合金面选材错误
硬密封球阀的性能关键在于钢球、阀座的表面硬化处理。为了保证金属对金属的密封，硬密封球座之间密封比压力远大于普通球阀，这使金属材料间容易出现咬合或者拉伤，这两种情况都会直接导致球阀无法正常使用。目前应用更广泛，效果更好的球座表面硬化方法是喷涂硬质合金技术（主要是镍基合金和铬基合金），硬密封球阀的钢球和阀座喷涂层很大程度上决定了球座密封面的使用性能和寿命，因此在实际复杂的工况中，要根据实际情况选择硬质合金层。
硬质合金层的选择大致有两个方向：一是追求其硬度，高硬度合金层耐磨损，耐冲蚀性能较强，常用于存在细小，坚硬的固体颗粒介质工况（如煤化工、多晶硅行业）；二是追求其耐腐蚀性能，有些强腐蚀性介质下，耐腐蚀合金层可以有效保护球座内部基材，从而延长寿命，常用于强腐蚀性介质工况（如石化、造纸行业）。硬密封球阀材料选型中，其球座密封面喷涂硬质合金层的材料是重中之重，一定不能选择与工况、使用介质条件不匹配的硬质合金。
3.阀门一些内件选材与工况温度不符
硬密封球阀中，有一些内件的选材是与其使用工况温度或介质温度密切相关的，比如填料、密封垫圈、阀杆护套等等．选择硬密封球阀一般有两种原因，一是工况温度较高，软密封阀座无法承受，二是介质磨蚀能力、冲蚀能力较强，软密封阀座不够坚硬．可见硬密封球阀不等于高温球阀，在某些工况中，它的使用温度并不一定很高。
当介质温度低于200℃时，填料、密封垫圈（包括体盖密封垫圈、下阀杆密封垫圈、中法兰密封垫圈等），阀杆护套等都可以选择用合成塑料。这种配置与软密封球阀中相关配件的配置类似。
当介质温度高于200℃时，填料需要选用石墨（石墨耐温性能强，高温下性能基本无变化），密封垫圈一般选用金属丝包裹在石墨圈外围（用石墨密封，金属丝定型），阀杆护套也要换成金属材料。
所以，在硬密封球阀的选型过程中，工况温度或介质温度是一定要作为必要因素之一来决定选型方向的。错误的内件选择，轻则造成成本浪费，重则导致阀门失效，无法使用。
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