高炉热风炉三杆蝶阀故障处理及改进措施

2015-01-06龙学钧张玉奎

设备管理与维修 2015年10期

关键词：阀板热风炉蝶阀

龙学钧张玉奎李悦

（武钢股份有限公司炼铁厂武汉）

一、三杆蝶阀工作原理及结构特点

三杆蝶阀因其结构简单，体积小，质量轻，密封性能好，动作灵活，拆装方便，使用寿命长，成本相对较低等优点，在国内外的各大高炉上得到了广泛的应用。武钢炼铁厂高炉热风炉系统中煤气切断阀和煤气燃烧阀等关键阀门上都用到了此类三杆蝶阀。

图1 三杆蝶阀结构图

三杆蝶阀的结构见图1，主要由驱动装置（液压油缸）、阀轴、阀板、杆系、阀体和轴端密封等零件组成。阀板的开闭是利用连杆机构的原理实现的，各个连杆的铰接处装有耐磨套（自润滑滑动轴承）。阀轴旋转使阀板打开，在阀板打开的初始阶段，阀板先是平移，在运动到一定距离后开始翻转，当阀板由垂直位置转到与管道中心平行时，阀板完全开启。同理阀轴反向旋转使阀板关闭，当阀板转到与阀座的密封面平行时，阀板开始平移，直至接触压紧密封面，此时阀板处于完全关闭状态。

无论阀板是打开还是关闭，阀板本身及其连动部件始终处于介质的包围中。当阀板关闭时，它要承受介质的所有压力，就会产生塑性变形，进而引起其连动部件的变形；当阀板开启时，它不仅会受到介质的冲刷，而且介质在流动过程中会造成阀板自身的振动，这些都会对阀板的连动部件造成影响，尤其会加快铰接处耐磨套的损坏，从而各连动部件彼此铰接处的缝隙越来越大，最终导致阀板无法关到位。因此，三杆蝶阀连动部件的细微变化，都会对阀门整体的性能产生较大影响，甚至会缩短三杆蝶阀的使用寿命。

武钢炼铁厂某高炉2007年第一代炉役改造大修，将热风炉高炉煤气燃烧闸板阀和切断闸板阀，改造为通径1800 mm的三杆蝶阀，开关速度13～15 s，液压油缸驱动。2013年10月开始，高炉煤气燃烧三杆蝶阀连续十多次出现阀板关不到位的故障，由于发生在高炉煤气系统，处理非常麻烦，而且检修时间长，严重威胁到高炉安全生产。

二、三杆蝶阀常见故障原因分在析及处理

1.三杆蝶阀故障常见原因

造成高炉煤气燃烧三杆蝶阀关不到位的常见原因有：①调整螺栓炭化胶合。②油缸侧的阀体轴头密封漏油。③耐磨套磨损。其中第一种原因最常见，且对安全生产威胁较大，三杆蝶阀靠近热风炉陶瓷器，长期受1200℃高温烘烤，调整臂、调整螺栓及耐磨套性能下降，调整螺栓受热变软炭化胶合，阀频繁开关产生的冲击，将调整臂撞击成两个很深的坑，造成调整臂与调整螺栓之间间隙过大，三杆运行轨迹发生改变，阀板上部与密封面压紧，而下部还有50 mm未关到位，该热风炉送风时，大量热风从高炉煤气燃烧三杆蝶阀漏出，经放散阀排除，如不及时处理可能会造成可怕的事故。