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，有時感到有卡阻不靈活，啟閉很費力，有時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，適當放松填料，正確安裝填料，在應加潤滑劑的地方加以相適應的潤滑

劑。

二、故障和原因及防止方法之二

有時密封面發生咬擦傷，閥桿光柱部分發生咬擦傷，閥桿螺紋部分發生咬擦傷等。

要說明這幾個故障的造成原因，首先要了解擦傷產生的原因：

粘結磨損產生磨粒，此磨粒硬度強度都較兩基體金屬高，被壓入軟面而劃傷硬面，同時，硬磨粒在

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

面上，再次摩擦時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少，則接點面積大大增大，因而生成的磨屑也增大，如不能及時排除，就壓入

表面形成結節，形成接點的剪切面積增大，磨屑更大，最終就形成了摩擦瘤。從小結節到形成摩擦瘤的

過程是連鎖的逐漸增長的，當原有的移動力不能剪斷磨擦瘤，而力又不能繼續增大時，摩擦副就被咬住

了，不能再繼續滑移�？梢娨�起咬擦的摩擦瘤內一定包含有一個或一個以上的硬微粒或剪切下的磨粒。

所以說擦傷是因為有硬粒進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，再有是介質中如含有硼，則它泄出后會結晶成硬粒，

拉傷閥桿表面，再有是應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，使接點增多，接點實際

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，以進一步減少摩擦力和有利于磨粒的排除，同時在較寬的摩

擦面上應加開排屑溝槽，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下工作，使磨粒磨損減輕并使表面傾于進一步

細化，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）嚴格的閥門內腔清潔度；

（2）適當提高密封面光潔度；

（3）增大接觸面；

（4）提高吻合度；

（5）無硬質微粒進入摩擦面；

（6）磨粒得到及時而完全的排除；

（7）兩個面應有硬度差；

（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）采用塑性流動壓力δy 大的材料；

（12）采用不易發生冷作硬化的材料。

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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壓緊填料，防止介質泄出，再有

是應該加潤滑的部位加上相應的潤滑劑。

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，首先要從密封的機理講起：

（1）試驗氣體的壓力

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

對四壁的碰撞，壓強的大小取決于分子運動的速度與單位容積內分子數的多少兩個條件。分子運動

的速度愈大，壓強愈大；單位容積內的分子數愈多，壓強亦愈大。氣體密度不大時，分子本身的體

積及分子間的引力均可略而不計，將其當作理想氣體。氮氣在常見狀態下即可作為理想氣體。

試驗時，試驗氣體的溫度與環境溫度相同，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

低壓氣密封試驗可代替高壓水密封試驗的分析

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

在單位面積上的液體分子數多，氣體分子數少。根據前面分析，氣體分子之撞擊力大于液體分子之斥力，

故低壓氣密封試驗可代替高壓水密封試驗。

單位面積上的分子撞擊數，因壓強的不同而變化。壓強愈大，撞擊數愈多。

1cm2

一個氣體分子的撞擊力f=----·Pgn

式中，n-1cm2 面積上撞擊的分子數

Pg—氣體壓強

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

fˊ=(1cm2/n＇)Pg<f，故氣體難以密封。

即fˊ=f。故低壓氣密封試驗能代替高壓水密封試驗的機理亦可由此得到解釋。

對于高壓與低壓氣體，如符合上述條件，也將具有上述性質。

此外，水分子的正負電荷中心不相重合。由于異者相吸，同者相斥，兩個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）流體壓力產生的特點

1．氣體壓力產生的特點

根據分子運動論可知，氣體壓強的大小與兩個條件有關：

（1）分子撞擊速度越大，壓強越大。

（2）單位時間內撞擊到器壁表面上的分子數目越多，壓強就越大。

而根據玻意耳-馬略特定律可知PV=C。例如，在0℃條件下，氮氣在1 個大氣壓時的分子撞擊力和

在100 大氣壓時是基本上一樣的；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大小只和單位容積內的分子數n 有關，這可以從表12-1 看出：

2．液體壓力產生的特點

根據分子運動論又可知，在分子間有著作用力。液體受壓時，分子間距減少，分子間產生斥力，就

表現為壓力，即壓力的表現形式為要求膨脹的能。

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

流體泄漏的原因

1.氣體泄漏的原因

當容器內氮氣壓力為100Kgf/cm2(9.8MPa),容器外部為大氣壓力0.098 MPa 時,容器中氣體分子會逸

入低壓側大氣,這就牽涉到容器泄漏縫隙的單位長度上同時逸出多少氣體分子,假設單位長度上同時有緊

密排成一字隊形的分子逸出,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有容器內分子泄漏至外界

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�？捎脠D

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驗圖。因為容器內具有

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 分子根據容器直徑和容積，數量極多，

故L 尺寸必小于10-8cm，即表現為斥力，b 分子也表現為斥力，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。