1、概述

　　煤化工氣化裝置飛灰氣提冷卻罐V1504A到中間飛灰儲罐V1505A的下灰鎖斗控制閥是一臺帶有氣動活塞式執(zhí)行機構(gòu)的硬密封切斷球閥。該閥使用中經(jīng)常出現(xiàn)卡塞和無法動作等故障，無法下灰，造成氣化爐加不上負荷，引起氣化爐停車，從而使整個系統(tǒng)停車。該閥門經(jīng)幾次檢修，查找原因，但始終未解決問題，嚴重制約了正常生產(chǎn)。

2、故障原因分析

2.1、閥體加工誤差

　　氣動球閥是由氣缸通過傳動軸帶動閥桿動作，從而帶動球體繞閥體垂直中心線作90°旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)球閥的開啟或關(guān)閉。所以氣動球閥球體與閥座的加工精度要求較高，球體的圓度誤差應(yīng)<31μm。經(jīng)過分析和測量，該球體的圓度誤差為2.4mm。由于嚴重超差，球體在工作時無法保證準確的中心位置，造成了閥門開啟或關(guān)閉時的附加力矩，使閥門操作扭矩增加，操作性能下降，導致閥門無法正常工作。

2.2、配合間隙大

　　氣動閥門的執(zhí)行機構(gòu)與球體由力矩傳遞軸連接，球體下端由定位軸定位，檢查后發(fā)現(xiàn)傳遞軸與氣缸及球體的連接部分配合間隙過大，定位軸的設(shè)計也不合理，造成球體不能開關(guān)到位。

2.3、閥座彈簧失靈

　　氣動球閥采用球體固定結(jié)構(gòu)，因此，球體受壓后不產(chǎn)生移動。閥座采用彈簧浮動結(jié)構(gòu)，由閥座背面的彈簧加載，關(guān)閉或開啟時閥座產(chǎn)生移動，以保證良好的進出口雙向密封性能。但是該閥解體時發(fā)現(xiàn)，閥座彈簧腔內(nèi)積滿了灰塵，使彈簧失去了彈性作用，開啟時閥座與球體不能迅速脫離，而使浮動閥座變成了固定閥座，又增加了閥門的操作力矩。

3、結(jié)構(gòu)改進

　　針對引起氣動球閥故障的原因，對閥門結(jié)構(gòu)做了改進(圖1)。

1.改造后去除量1/2e 2.彈簧腔 3.改造后增加防塵罩 4.偏移量e 5.閥后定位軸銷 6.閥后密封環(huán) 7.球體 8.閥體 9.閥座 10.汽缸力矩傳遞軸 11.填料 12.填料壓蓋 13.增加1/2e偏量

圖1調(diào)節(jié)閥改進后結(jié)構(gòu)

3.1、閥座

　　針對球體圓度誤差大而造成的球體不對中情況，在無法對球體處理的情況下，對球體誤差大的一側(cè)閥座背面進行了改進，消除了因為球體的圓度誤差而造成的操作扭矩的增加。

3.2、傳動軸

　　對氣缸力矩傳遞軸端部進行堆焊加工處理，使傳遞軸與氣缸、球體都能配合良好，同時對傳遞軸又進行了偏心處理，定位軸上增加了銅合金套，替代傳統(tǒng)的不銹鋼套或四氟套。這樣既保證了球體能夠開關(guān)到位，又保證了傳遞軸、球體和定位軸同心，在一定程度上消除了球體圓度誤差造成的影響。

3.3、防塵

　　閥座在受壓時移動，應(yīng)保證彈簧的彈性。為達到這個目的，彈簧腔內(nèi)不應(yīng)進入和存有灰塵雜質(zhì)。

　　經(jīng)過多次試驗，在閥座的導向部分和背面增加了防塵裝置，使閥座移動時彈簧腔不能進灰塵，保護了彈簧性能，減小了閥門動作時的操作力矩，使控制閥正常工作。

4、結(jié)語

　　通過對控制閥門15XV-0015進行的結(jié)構(gòu)改進，取得了良好的效果，延長了閥門的使用壽命，為煤化工裝置長周期安全運行提供了保證。