阀门齿轮箱积液问题分析及预防.pdf

作者简介:余晨阳()女四川南充人助理工程师硕士研究生主要从事油气管道综合运行工作文章编号:()阀门齿轮箱积液问题分析及预防余晨阳张学鹏郭 娟(西南管道昆明输油气分公司云南 昆明)摘要 在油气管道系统中良好的阀门状态是管道安全平稳运行的重要保障 安保线云南境内由于昼夜温差大、雨水丰沛容易引起阀门齿轮箱积液锈蚀问题这增加了日常工作中的维护保养难度以及管道系统中的安全风险 本文从齿轮箱体的结构出发结合云南现场的实际情况分析了造成齿轮箱积液的原因并且提出了相应的齿轮箱维护保养方案关键词 阀门齿轮箱积液锈蚀维护保养中图分类号:文献标志码:():.:概述阀门作为油气输运系统中不可或缺的部件具有调节、泄压以及控制流量等重要功能 从简单结构的截止阀到复杂系统的自控阀门目前油气输运系统中所用的阀门种类各式各样按照阀门的作用可简单分为止回阀门、截止阀门和调节阀门等显然针对在输运系统中阀门的重要作用分析并解决在实际工程中阀门所存在的问题对输运系统的安全运行极其重要 阀门结构启闭类阀门作为在流体输运系统中广泛使用的阀门主要由三个部分组成分别为阀体、阀盖以及启闭构件 阀座处于阀体之上启闭构件主要由阀杆、阀瓣以及驱动部件组成 依靠阀杆的带动启闭构件中的阀瓣展开上下运动并通过控制阀座和阀瓣的离合完成阀门的启闭 同时利用齿轮箱能改变旋转扭矩和传动方向的特点对于需要有较大启闭力矩的阀门电动装置通常需要安装齿轮箱以提供大扭矩 因此阀门能否长期正常工作很大程度上也取决于齿轮箱的性能以典型的启闭类球阀为例其主要由阀体、球体、密封圈、阀杆及驱动装置等组成如图 所示球阀的关闭件是球体球体通过绕阀体中心线旋转以达到开启、关闭阀门 球阀在管路中主要用于切断、分配和改变介质的流动方向 齿轮箱积液问题在日常的阀门保养工作中阀门齿轮箱中普遍存在的问题是积液锈蚀 如图 所示齿轮箱积液会造成齿轮箱中的密封脂失效并且使得齿轮箱中的传动齿轮和轴承组合出现腐蚀严重的积液锈蚀问题甚至会导致一些机械传动构件出现卡死以至于无法正常工作 其次在冰冻天气时齿轮箱的积阀 门 年第 期液由于结冰也可能直接致使齿轮箱胀裂从而影响构件传动效率 因此通过对箱体结构的密封结构展开分析探讨造成阀门齿轮箱积液的原因并提出相应的维护措施来消除上述隐患对阀门安全运行至关重要图 典型启闭类阀门(球阀)结构示意图图 齿轮箱积液锈蚀根据日常工作的实际环境进行分析造成齿轮箱积液的原因主要有两个方面:()由于阀门外部箱体密封不严导致环境中的雨水和雪水等侵入 如图 所示阀门齿轮箱上存在许多需要注意的密封点这给箱体密封带来许多困难 其中作为齿轮箱盖上方的主要密封点齿轮轴端和阀位指示片、齿轮轴和齿轮箱盖之间的两个结合面若缺少良好的防尘防水密封措施将会直接影响齿轮箱的密封性()云南地区昼夜温差大导致齿轮箱内部形成大量的冷凝水 其次长输管道通常为埋地设计管道及其附属设备的温度通常低于环境温度 当环境温度较高时齿轮箱中含有的高湿热空气由于阀门箱体中的温度低会不断凝结产生冷凝水 同时齿轮箱密封装置的部分失效由于呼吸作用不断吸入携带高湿度的热空气后冷凝在箱体内部形成冷凝水造成齿轮箱积液 齿轮轴端与阀位指示片的结合面 齿轮轴与齿轮箱盖的结合面 齿轮箱盖上的螺钉孔 齿轮箱与齿轮箱盖的结合面图 阀门齿轮箱的密封点 处理及预防措施通过分析齿轮箱中积液产生的原因可以分别从外部影响因素和内部影响因素入手对阀门齿轮箱进一步改进 外部影响因素及改进措施针对雨水、雪水等外部因素造成的积液锈蚀问题有效的办法是在齿轮箱密封点增添必要的防水密封措施以提高齿轮箱的整体密封性 目前大部分齿轮轴端和阀位指示片、齿轮轴和齿轮箱盖之间的结合面处于同一平面由于加工精度等因素的影响结合处会产生一定的缝隙导致雨水进入()设置防水凸台和挡板针对齿轮轴端与阀位指示片之间的密封点可以在结合面处的齿轮箱端盖上增加 左右的防水凸台同时将阀位指示片的盖状外缘扩散至稍大于防水台直径并在指示片外缘增加引流板能最大程度遮挡雨水 同理对于齿轮箱盖与齿轮箱的密封点可以在齿轮箱盖外缘增加挡板其结构如图 所示 呼吸孔(阀)防水挡板 防水凸台 排水孔图 齿轮箱结构 年第 期阀 门()增加密封圈基于齿轮箱上的密封点没有直接接触的特点常采用的接触式密封方法是利用橡胶密封件对其进行密封 虽然天然橡胶具有良好的弹性和机械强度也具有很好的耐屈挠性能和电绝缘性能 但由于其耐油性和耐热氧化性差限制了其在油气场所中的应用 在以往的工作中为了满足油气场所的特殊使用条件丁腈橡胶因其优良的耐水、耐油、耐热、耐压等性能以及良好的气密性被广泛使用 同时选用具有自封式压紧特点的 型密封圈以阻止流体的双向泄漏 内部影响因素针对齿轮箱内部冷凝作用导致的积液锈蚀需要减少齿轮箱内外部温差并及时排出内部积液()呼吸阀或呼吸孔目前常压、低压储罐在实际使用过程中常常会因为罐体内部的液位变化和罐体内外的温度差异等原因引起储罐内部的气相压力产生波动 为了避免储罐出现负压或超压等不良状态实际的工程中常采用呼吸阀维持储罐内部与外界的气压平衡同理针对齿轮箱内外温差引起积液的问题可以采用自力式呼吸阀或呼吸孔平衡内外温差 由于自力式呼吸阀是通过介质本身的压力来实现塞子和塞体之间的压紧密封适用于空气介质可根据齿轮箱具体尺寸设计合适的呼吸阀其结构如图 所示()排水孔在实际工况中由于工艺条件等因素的限制齿轮箱往往不能达到理想密封状态而出现积液 通过在齿轮箱底部设置一个 的螺纹排水孔通过螺丝密封并在需要排水时将其拧出泄放箱体内部的积液 日常维保除了对阀门齿轮箱进行适当地改造外对阀门定期注脂和维保也可以减缓阀门传动咬合面磨损保证阀门密封性从而提高阀门使用寿命 在日常维保时需要注意齿轮箱内部润滑是否良好、润滑脂是否变质对于需要更换润滑脂的齿轮需将齿轮箱里润滑脂及异物清除干净后重新加入适量的润滑脂 同时应该注意过量和不足的润滑脂都会影响阀门的正常工作因此在注脂时需要遵循适量原则 此外也需要严格按照国家和企业的相应标准使用质量和来源可靠的润滑脂 结语为保证阀门在日常工作中的运行可靠性延长阀门的使用寿命结合阀门的实际运行情况可以采用上述改进方法若采用两种及以上方法对阀门进行改造可有效提高齿轮箱密封性减少积液量 此外在生产运行中要做好预防性维护管理制定周期性的维护保养计划并且严格实施以确保阀门操作灵便和运行可靠参 考 文 献 杨学松.化工设计中的常用阀门选型方法分析.山东化工():.潘桃红.阀门自动化的应用 常见问题及解决措施.中国制浆造纸自动化技术与智能制造研讨会中国湖南岳阳.项美根项晓明.阀门启闭扭矩测试规程的研究.阀门():.郑修东.电动阀门 型齿轮箱故障分析及对策.阀门():.标光阀门.球阀的作用及球阀的结构图/.().:/./.张彩霞.输气站场阀门传动装置故障分析及解决方案.石化技术():.周长李曹建国李胜利.阀门齿轮箱维护研究.管道技术与设备():.孔戟.化工系统阀门选用及维护的研讨.石化技术():.于龙杰钱锦远金志江.阀门密封性能的研究进展.润滑与密封():.肖军.谈液压橡胶密封件的结构性能及使用.橡塑技术与装备():.吕石.常压储罐呼吸阀的选用.化学工程与装备():.张运翻.压缩空气储罐的液体排除.管道技术与设备():.李远.污水处理厂方形闸板阀维护与保养.冶金动力():.安争邦王伟.仪表阀门在煤化工的应用及维护.化工管理():.温强.输气站场阀门的维护与管理研究.石化技术():.侯永坤.浅谈阀门的常见故障及保养维护.内蒙古石油化工():.(收稿日期:)阀 门 年第 期