一、PVC反應(yīng)釜三通E簡要介紹閥門的問題

韓華(寧波)PVC工廠的PVC反應(yīng)釜三通E閥門自2010年11月投入使用以來一直出現(xiàn)故障，主要現(xiàn)象是密封閥座磨損或切斷造成的內(nèi)部泄漏。在此期間，隨著問題的增加，工廠多次邀請制造商到現(xiàn)場討論解決方案，從最初的所有重新加工閥座，到后來改變閥門結(jié)構(gòu)（浮球形式到固定球形式），然后改變密封閥座的固定方式和更換閥座材料（密封閥座加金屬箍，閥座改為PPL材質(zhì)），最終在這基礎(chǔ)上又在金屬壓蓋的閥座上增加限位設(shè)計。這次三通E閥門的改進(jìn)經(jīng)歷了大約一年的時間，當(dāng)然也離不開一些工藝的改進(jìn)。

二、原因推測及解決方案

1.第一階段:加工更換:RTFE閥座

(1)現(xiàn)象:從2010年11月到12月剛開始，反應(yīng)釜底部的三通工藝不斷反映E閥門內(nèi)部泄漏。我們通過壓力變送器觀察了8個反應(yīng)器的三通E閥門基本上有內(nèi)漏。

圖1 拆下的閥座

(2)原因推測:三通解體檢查泄漏E閥門，發(fā)現(xiàn)解體閥座基本完好，除了部分閥座有一些銹殘留，沒有損壞現(xiàn)象（圖1），但組裝后，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)仍有內(nèi)部泄漏，呈水柱噴射。技術(shù)人員最初認(rèn)為，除了剛剛測試過程中的銹殘留外，主要是密封閥座的質(zhì)量問題。

(3)解決方案:由于時間緊迫，一方面要求Univals廠家再提供RTFE密封閥座，所有泄漏的三通E拆下閥門，送當(dāng)?shù)鼐S修廠家加工閥座。

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2.第二階段：浮動球形式改為固定球形式

(1)現(xiàn)象:2010年11月剛換上的閥座，不到一個月就陸續(xù)漏了。

(2)原因推測:解體檢查后內(nèi)漏三通E閥門，發(fā)現(xiàn)解體閥座基本完好，無損壞現(xiàn)象，組裝后，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)仍有內(nèi)部泄漏。但新加工的閥座剛剛安裝，不會出現(xiàn)內(nèi)部泄漏，使用一段時間后會出現(xiàn)內(nèi)部泄漏。在查閱了相關(guān)的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)后，發(fā)現(xiàn)了這些三個環(huán)節(jié)E閥門的數(shù)據(jù)表是固定球的形式，但實(shí)際上是浮動球的形式。相關(guān)規(guī)范和制造商一般規(guī)定，6以上的球閥應(yīng)采用固定球的形式，浮動球易磨損，導(dǎo)致泄漏。

(3)解決方案:Univals工廠要求廠家立即安裝8個三通E更換或改造閥門?？紤]到時間緊迫和廠家困難，同意廠家現(xiàn)場將浮動球改造成固定球。

3.第三階段：在密封閥座周圍加入金屬壓蓋，更換密封閥座材料（RTFE到E-TEFLON、PPL）

(1)現(xiàn)象:從2011年2月初開始，三通E閥門從浮從浮球形式轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭ㄇ蛐问胶?，效果大大提高。但?月份開始，內(nèi)部泄漏和閥門卡住。

(2)原因推測:解體檢查后內(nèi)漏三通E閥門發(fā)現(xiàn)解體閥座的出口側(cè)損壞，幾乎所有問題都是三通閥的出口側(cè)，部分閥座磨損或切割。更換新的閥座后，類似的現(xiàn)象會在大約兩周內(nèi)發(fā)生。我們仔細(xì)觀察了損壞的閥座，主要是由于出口側(cè)的接觸PVC漿液介質(zhì)，高溫，長時間會導(dǎo)致閥座軟化。如果軟化的閥座沒有相對固定，則閥座的一側(cè)容易翹曲，導(dǎo)致球磨損或切割。

(3)解決方案:針對上述推測原因，工廠協(xié)調(diào)Univals同時，制造商采用以下三種方案：在密封閥座周圍增加金屬蓋（圖2），即使密封閥座軟化，也不會使閥座翹曲；同時準(zhǔn)備三種密封閥座材料（RTFE、E-TEFLON、PPL），最后，選擇最好的測試效果PPL材料為密封閥座。與工藝人員協(xié)商，介質(zhì)的溫度是否能適當(dāng)降低(后來實(shí)際熱水問題是140℃降低到120℃）。

圖2 金屬壓蓋閥座設(shè)計圖

4.第四階段：在金屬壓蓋閥座上增加限位設(shè)計

（1）現(xiàn)象：在密封閥座周圍加金屬蓋和工藝適當(dāng)冷卻的第三階段后，近三個月內(nèi)幾乎沒有類似的內(nèi)部泄漏故障。但自2011年6月底以來，又有兩個閥門發(fā)生了內(nèi)部泄漏故障，難以打開和卡住。

(2)原因推測:解體兩個內(nèi)漏三通后E閥（圖3）發(fā)現(xiàn)解體閥座的出口側(cè)損壞嚴(yán)重，閥座跳出金屬蓋，球體接觸閥體，球體和閥體磨損嚴(yán)重。經(jīng)過仔細(xì)分析，主要原因是高溫介質(zhì)下的閥座總是軟化，軟化的閥座會通過球體的多次摩擦從金屬蓋中取出，使球體直接接觸閥體，因?yàn)樗鼈兪墙饘伲瑫?dǎo)致球體和閥體損壞。

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（3）解決方案：根據(jù)現(xiàn)場情況，在制作三通閥大側(cè)蓋的過程中，增加密封軟閥座的限位設(shè)計(圖4)，防止軟閥座損壞時閥座支撐環(huán)彈出拉傷閥球。這種限位增加后，主要有以下三個功能:即使閥座長時間磨損，閥座也不會跳出金屬壓蓋保護(hù)球體；由于限位用螺栓固定，更換閥座只需拆卸螺栓，方便更換閥座；由于閥座的固定，可以大大延長閥座的使用壽命。

圖3 閥座跳出后，球體與閥體之間的摩擦

圖4 閥座增加限位實(shí)體圖

三、改進(jìn)結(jié)論

反應(yīng)釜三通E經(jīng)過上述四個階段近一年的改進(jìn)，閥門的效果是顯而易見的。從去年試運(yùn)行時頻繁拆裝、大量加工更換閥座到生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)該說這次改進(jìn)非常成功。