高壓閥門的工作原理和超高壓閥門的失效分析

氣門試壓的原則和注意事項如下：

(1)一般閥門不進行強度測試，但修復(fù)后的閥體、閥蓋或腐蝕損壞的閥體、閥蓋應(yīng)進行強度測試。安全閥的定壓、回座壓力等試驗應(yīng)按說明書及相關(guān)規(guī)范進行。

(2)對閥門安裝進行強度和氣密性測試。對低壓閥門進行20%的抽查，如果不合格，應(yīng)檢查100%，中高壓閥門應(yīng)檢查100%。

(3)在測試時，閥門的安裝位置應(yīng)當(dāng)容易檢查。

(4)焊接連接形式的閥門在壓力試驗不合格時，可采用圓錐密封或O型圈密封進行壓力試驗。

(5)液壓試驗時盡量排除閥門內(nèi)的氣體。高電壓。

(6)測試時，壓力應(yīng)逐漸升高，不得突然劇烈升高。

(7)強度試驗和密封試驗的持續(xù)時間一般在2~3MIN左右，重要的特殊閥門應(yīng)在5MIN左右。小直徑閥的測試時間可相應(yīng)縮短，大直徑閥的測試時間可相應(yīng)延長。如有疑問，可延長測試時間。閥體和閥蓋在強度試驗中不得有汗?jié)n或滲漏。氣密測試，一般閥門只做一次，安全閥、高壓閥等需要做兩次才能完成。在測試中，低壓、大直徑無關(guān)緊要閥門和規(guī)定允許泄漏的閥門允許輕微泄漏；由于一般閥門、電站閥門、船舶閥門等閥門的要求不同，泄漏處理按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

(8)高壓球閥試壓完成后，應(yīng)及時清除閥門內(nèi)積水，清理閥門，并做好試壓記錄。

目前，超高壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用于超硬材料制造、化工、石化、加工技術(shù)、超高靜壓擠壓、粉末冶金、金屬成型、地球物理和地質(zhì)力學(xué)研究等領(lǐng)域。

1.超高壓技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使超高壓閥在超高壓系統(tǒng)中的性能直接影響到整個系統(tǒng)的可靠性、安全性、工作效率和使用壽命。這在需要頻繁加壓和卸壓的系統(tǒng)中尤為重要。分析其失效形式，尋求合理的解決方案，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和使用壽命。

第二結(jié)構(gòu)。

UHC針閥一般采用角形單座結(jié)構(gòu)，加工簡單，閥座易更換，閥芯為單導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(圖1)。閥角單座結(jié)構(gòu)流道簡單，阻力小，適用于高壓差、高粘度、懸浮物和顆粒物流體，可避免結(jié)焦堵塞，易于自我清潔。閥門核心和閥座是由超高壓針閥開關(guān)控制的兩個核心部件，構(gòu)成超高壓針閥開關(guān)的動態(tài)密封副。通過控制接觸和分離之間的接觸和分離，實現(xiàn)閥門通道的關(guān)閉和打開。閥芯與密封圈之間的環(huán)形封蓋構(gòu)成閥門的滑動密封副，以確保閥室與外部密封。閥芯采用針形，用錐面密封，一般閥芯錐角59°，閥座錐角60°。結(jié)果表明，當(dāng)錐角為45°~60°時，孔緣大應(yīng)力集中系數(shù)小，錐孔小端應(yīng)力大；閥座錐角大，閥芯錐角小，表面密封，有利于延長閥門的使用壽命。

三針閥故障形式。

閥芯材料為GCr15，硬度為50HRC。使用前發(fā)現(xiàn)密封面光滑，粗糙度為Ra018μm，閥芯末端鋒利。故障形式為閥芯使用后彎曲變形或斷裂，閥芯斷裂，凹坑或槽(圖2)，導(dǎo)致閥門泄漏。

針閥門的故障形式

四分析。

閥芯的彎曲變形和破碎現(xiàn)象。

閥芯彎曲變形和密封面破碎主要是由于同軸或錐面誤差。雖然閥芯因密封預(yù)緊力而彈性變形，使兩個密封面形成密封，但當(dāng)針閥打開時，由于同軸誤差，閥芯徑向力不同，導(dǎo)致閥芯彎曲、變形甚至斷裂。由于材料熱處理不當(dāng)，閥芯破裂，材料脆性增加。此外，由于使用的針閥開關(guān)是手動的，密封時受力過大，與閥座擠壓而破裂。