气动球阀在煤化工装置气化领域应用较为广泛，因使用工况含有固体颗粒、灰份、硫份等特殊介质，应达到耐磨损、耐腐蚀、耐冲刷、防结垢和结疤、快速启闭、动作频繁等要求，同时具有较好的密封性，实现装置的高效率、低能耗和安全可靠运行。

 

1、  气动球阀泄漏原因分析

 

阀门使用一段时间后出现卡涩、开关不到位等情况，阀门主要密封面球体、阀座出现严重冲刷，密封面损坏，更严重者，将球体和阀腔内零件损坏，产生阀门内漏；阀杆和填料函间隙增加，导致阀门外漏。

 

1.1气动球阀内漏

根据各种气化技术工艺、介质、流程的综合分析，关键部位的球阀，不仅受介质中含固量的影响，同时阀门开关频次较高，受到阀门设计流道的节流结构影响，当介质流经阀门时，其流速被放大，阀门前后压差也变大，导致对阀门冲刷、磨损特别严重；部分球阀受高温介质局部熔融，因表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒，会增加对阀门及密封面的冲蚀磨损；阀座弹簧腔内进粉或积满粉尘，使弹簧失效、弹簧翻转等；球阀和阀座研磨精度不达标，球阀同心度较差，表面粗燥度较差，容易出现内漏。

阀门球体采用金属材质一般为锻造不锈钢，表面喷涂碳化铬处理，厚度仅为0.3~0.5mm，硬度为HRC58~72，在频繁开关中受研磨效应的影响，密封面拉伤，阀座和阀球磨损严重，时间一长，还容易出现耐磨层被磨掉的情况，极易造成阀门的严重内漏。

 

1.2气动球阀外漏

阀杆填料结构设计不合理，阀门的球体和阀杆同轴度超差和阀杆材料选择不合理等因素，造成阀门在开关过程中，阀杆与填料磨损增加，阀杆与填料配合面磨损严重，导致阀杆直径减少，最终阀门流道内介质沿着阀杆轴向泄漏。

 

2、  气动球阀改进措施

 

2.1内密封结构改造

气动球阀阀座采用刮削式结构设计，使球体和阀座在开关过程具有自清洁功能，有效防止球体和阀座间颗粒的沉淀和粘附，确保阀门动作顺畅连续，不卡阻；副阀座与阀体以及主、副阀座间均采用特殊结构设计，密封填料之间增加金属环，提高填料刚度和韧性进一步有效防止杂质进入阀座后面的弹簧腔体，确保弹簧长期有效工作，同时弹簧采用柱形弹簧，可以实现阀座受力均匀，避免密封面偏磨，延长密封面使用寿命。

 

2.2外密封结构改造

阀杆上，下端面均采用轴承定位，阀杆起到相对旋转，又起到导向作用，保证了阀杆和球体的同轴度要求，填料上部采用碟形弹簧，保证了填料密封性的预紧力，设计为活载形式，密封效果较好，可确保密封材料的使用寿命。

 

2.3采用新工艺，新材料

根据不同的工况，可对阀门球体采用陶瓷金属复合球体或者表面喷涂碳化钨、碳化锆等材料，阀座密封面采用超音速喷涂硬化技术，硬度HRC≥64以上，最高可达HRC72以上，该阀门能够适应绝大多数的苛刻工况抗冲刷耐磨损。

 

经过以上对其内、外密封结构进行改进，提高了阀门密封面耐磨蚀能力和填料密封性能，延长了设备的使用寿命，气动球阀的密封结构相对合理，满足工况要求。