Jak serwisować zasuwę: praktyczny przewodnik od demontażu do próby ciśnieniowej

Zasuwy odgrywają kluczową rolę w otwieraniu i zamykaniu przepływu czynnika w rurociągach przemysłowych. Po długotrwałej-eksploatacji stopniowo będą pojawiać się typowe problemy, takie jak zużyte powierzchnie uszczelniające gniazda, zakleszczone gwinty trzpienia i nieszczelności uszczelek. Standaryzowana konserwacja może przywrócić wydajność zaworu i wydłużyć jego żywotność do ponad 20 lat.

 

1. Przygotowanie-przed konserwacją

Najpierw upewnij się, że zawór jest całkowicie pozbawiony ciśnienia i opróżniony, a następnie zastosuj procedury Lockout/Tagout (LOTO). Zapisz dane z tabliczki znamionowej: rozmiar nominalny (np. NPS 6), klasa ciśnienia (klasa 150/300/600) i materiał korpusu (np. odlewana stal węglowa ASTM A216 WCB). Parametry te określają ograniczenia momentu obrotowego i standardy uszczelnienia dla późniejszej konserwacji.

 

Wymagane narzędzia i materiały eksploatacyjne

• Klucz dynamometryczny (zakres: 0~500 N·m, dokładność: ±3%)
• Szlifierka do gniazd zaworów i pasta docierająca (wielkość ziarna: 240#~800#)
• Szczelinomierz (0,02~1,00 mm) do pomiaru luzu uszczelniającego
• Uszczelki miedziane lub elastyczne pierścienie uszczelniające grafitowe (odpowiednia temperatura medium: -29 stopni ~ 425 stopni)
• Środek do luzowania gwintów do zardzewiałych nakrętek trzpieniowych

 

2. Procedury demontażu (jako przykład weź śrubę zewnętrzną i zasuwę jarzmową)

1. Zwolnić nacisk trzpienia: Obrócić pokrętło w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara do pozycji całkowicie otwartej, gdzie wysokość podnoszenia trzpienia jest równa skokowi bramy. Standardowy skok zasuwy NPS 8 klasy 300 wynosi 305 mm. Zarejestrować długość odsłoniętego trzpienia w stanie pełnego otwarcia w celu weryfikacji ponownego montażu.
2. Wymontuj elementy przekładni: Zdemontuj koło zamachowe i dławik nakrętki trzpienia. Mechanizm transmisjimechaniczna zasuwaskłada się z pary gwintów trapezowych (Tr24×5-LH) i łożyska oporowego. Podczas demontażu zamocuj dolny trzpień za pomocą klucza hakowego, aby uniknąć uszkodzenia gwintu.
3. Oddziel korpus zaworu i pokrywę: poluzuj-śruby łączące pokrywę korpusu po przekątnej i stopniowo, aby zapobiec deformacji korpusu. Do zaworu NPS 6 klasy 150 można zastosować 8 śrub 7/8"-9 UNC ze standardowym momentem dokręcania 230 N·m. Po demontażu sprawdzić śruby pod kątem przewężenia; złomować śruby o średnicy zmniejszonej o ponad 2%.
4. Wyjmij zespół trzpienia i zasuwy: Podnieś trzpień wraz z zasuwą do góry. Jeśli powierzchnie uszczelniające są lekko zapieczone, delikatnie uderz w bok bramy mosiężnym prętem. W przypadku podziemnej zasuwy z przedłużonym trzpieniem i pyłoszczelną tuleją sprawdź stwardnienie lub pęknięcie pierścieni O-NBR/FKM pomiędzy tuleją a trzpieniem.

 

3. Specyfikacje kontroli i konserwacji kluczowych podzespołów

3.1 Powierzchnia uszczelniająca korpusu zaworu i gniazda

• Zmierz głębokość rowka erozyjnego za pomocą suwmiarki głębokości; maksymalna dopuszczalna głębokość Mniejsza lub równa 0,25 mm, w przypadku przekroczenia narostu naprawa spawalnicza za pomocą drutu spawalniczego E309L lub Inconel 625.
• Wymagana płaskość: mniejsza lub równa 0,05 mm/m dla zasuwy DN200. Przeprowadzić test kontaktu z proszkiem czerwonego ołowiu przy współczynniku kontaktu nie mniejszym niż 75%.
• W przypadku zasuwy ze staliwa należy sprawdzić wewnętrzne wady odlewu, w tym pęcherze i porowatość skurczową, za pomocą lupy lub badania cząstek magnetycznych (MT). Zawory, których długość pęknięcia przekracza 10% grubości ścianki korpusu, nie nadają się do naprawy.

 

3.2 Trzpień zaworu i dławnica

• Ugięcie trzpienia: umieść trzpień na bloku V- i zmierz bicie promieniowe za pomocą czujnika zegarowego; dopuszczalna wartość Mniejsza lub równa 0,1 mm/1000 mm, wyprostować lub wymienić, jeśli wykracza poza tolerancję.
• Zużycie gwintu trapezowego: Zmierzyć średnicę podziałową za pomocą sprawdzianu do gwintów; złomowany trzpień, gdy zużycie przekracza 5% pierwotnej średnicy podziałowej (np. pierwotna średnica podziałowa gwintu Tr28×5 wynosi 25,5 mm, wymienić, jeśli jest mniejsza niż 24,2 mm).
• Maksymalna dopuszczalna głębokość korozji wewnętrznej ściany dławnicy Mniejsza lub równa 0,5 mm; rozwiercić otwór lub wymienić pokrywę, jeśli przekracza limit. Przytnij każdy elastyczny pierścień uszczelniający z grafitu pod kątem 45 stopni i przestaw złącza pierścieni o 120 stopni podczas montażu.

 

3.3 Kontrola połączeń gwintowanych

Gwintowana zasuwa końcowa ze stożkowymi gwintami rurowymi NPT/BSPT jest podatna na wycieki. Zmierz efektywną długość gwintu i stożek; efektywna długość gwintu 1-calowego NPT powinna wynosić 16,3 ~ 17,8 mm, zweryfikowana miernikiem L1. Napraw uszkodzone gwinty na dwóch pełnych gwintach za pomocą przecinacza gwintów, owiń 3–4 warstwy taśmy PTFE lub nałóż klej anaerobowy Loctite 567 podczas montażu.

 

4. Docieranie i montaż

Proces docierania powierzchni uszczelniającej

• Zgrubne docieranie: Zastosuj 240# związek docierający z węglika krzemu, prędkość obrotowa 20 ~ 30 obr./min, docieranie jednokierunkowe przez 5 ~ 8 minut.
• Docieranie końcowe: Wymień na diamentową masę docierającą 600#~800#, zmniejsz nacisk do 5~10 N, aż chropowatość powierzchni Ra będzie mniejsza lub równa 0,4 μm.
• Kontrola: Pokryj niebieską pastę ołowiową, przeszlifuj bramę i gniazdo przez jedno pełne koło, aby uzyskać ciągłą i nieprzerwaną linię styku.

 

Zespół trzpienia i bramy

Większość mechanicznych zasuw jest wyposażona w szczelinę T- lub połączenie sworzniowe pomiędzy trzpieniem a zasuwą z dopasowanym luzem kontrolowanym w zakresie 0,10 ~ 0,25 mm. Nadmierny luz powoduje hałas uderzeniowy, natomiast niewystarczający luz prowadzi do zakleszczania. Podczas montażu nałóż smar z dwusiarczkiem molibdenu (odporność na temperaturę: -30 ~ 450 stopni) na dopasowane powierzchnie.

 

Dokręcanie śrub maski

Dokręcaj śruby na krzyż w trzech etapach: 50% docelowego momentu obrotowego → 80% docelowego momentu obrotowego → 100% docelowego momentu obrotowego. Końcową wartość momentu obrotowego należy obliczyć zgodnie z załącznikiem K ASME PCC-1. Na przykład docelowy moment obrotowy smarowania zaworu NPS 10 klasy 300 ze śrubami 1-1/8"-8 UN wynosi 480 N·m.

 

5. Próba ciśnieniowa (zgodna z API 598)

Po pełnym montażu należy przeprowadzić dwie obowiązkowe próby ciśnieniowe:

Typ testu	Średni	Ciśnienie próbne	Czas trzymania	Dopuszczalny współczynnik wycieku
Test siły ciała	Woda antykorozyjna	1,5 × ciśnienie znamionowe	60s	Brak widocznych wycieków
Test szczelności gniazda pod wysokim ciśnieniem	Woda/Powietrze	1,1 × ciśnienie znamionowe	30s	Ciecz: 0 kropli na minutę; Powietrze: mniejsze lub równe 0,3 ml/min

Nominalne ciśnienie odniesienia: klasa 150=1.96 MPa (285 psi), klasa 300=5.1 MPa (740 psi). Ustaw zawór w pozycji pół-otwartej, aby wypuścić powietrze wewnętrzne przed testem, zapisz dane za pomocą czujnika ciśnienia przy maksymalnym spadku ciśnienia mniejszym lub równym 0,5% na minutę.

 

W przypadku zasuwy podziemnej wymagana jest dodatkowa próba szczelności zewnętrznej: Korpus zaworu całkowicie zanurzyć w zbiorniku z wodą, w ciągu 5 minut zastosować powietrze pod ciśnieniem 0,6 MPa tak, aby nie wydostały się pęcherzyki powietrza. Dopuszczalny wyciek przy uszczelnieniu trzpienia: mniejszy lub równy 0,1 ml/h.

 

6. Wspólne rozwiązywanie problemów i rejestrowanie danych

Zjawisko usterki	Możliwa przyczyna	Rozwiązanie konserwacyjne	Parametr referencyjny
Pokrętło zablokowane	Zużyty i zdeformowany gwint trzpienia	Wymienić nakrętkę trzpienia z brązu	Dopasowany luz: 0,05 ~ 0,15 mm
Nie udało się szczelnie zamknąć	Osad cząstek lub zadrapanie na powierzchni uszczelniającej	Ponownie-dopasuj powierzchnię uszczelniającą	Maksymalna głębokość docierania Mniejsza lub równa 0,3 mm
Wyciek opakowania	Starzejące się uszczelnienie lub niewystarczające napięcie wstępne dławika	Wymień elastyczne pierścienie grafitowe i równomiernie dociśnij	Moment dokręcania śruby dławnicy: 20 N·m (NPS 2)
Niestabilne uniesienie łodygi	Brak smarowania lub zadziory w gwintach	Oczyść gwinty i nałóż smar na bazie litu	Lepkość kinematyczna: 220 cSt przy 40 stopniach

 

Po zakończeniu przymocuj etykietę konserwacyjną do korpusu zaworu, zaznacz datę konserwacji, ciśnienie próbne i numer operatora. W przypadku mechanicznej zasuwy zasuwowej należy dodatkowo zarejestrować luz łożyska oporowego (standardowy mniejszy lub równy 0,08 mm) i rzeczywisty moment otwarcia-zamknięcia (np. moment obrotowy roboczy-w stanie suchym zasuwy NPS 8 klasy 150 wynosi około 120 N·m, zmniejszony do 45 N·m po nasmarowaniu).

 

7. Kluczowe punkty konserwacji różnych typów zasuw

Typ zaworu	Specjalne ryzyko	Konserwacja Fokus
Zasuwa zasuwowa ze staliwa	Wady odlewnicze, pęknięcia naprężeniowe szczątkowe spawania	Po-zabezpieczeniu cieplnym spoiny w temperaturze 610±15 stopni przez 2 godziny
Zawór zasuwowy z przykręconym końcem	Zatarcie rdzy na gwintach łączących	Zastosuj hydrauliczny obcinak do nakrętek, unikaj gwałtownego użycia klucza do rur
Zasuwa podziemna	Przedostanie się wody i osadu do tulei trzpienia	Zamontuj pierścienie uszczelniające typu podwójne-V i wlej-olej antykorozyjny
Mechaniczny zawór zasuwowy	Zużycie skrzyni biegów i reduktora	Upewnij się, że wzór styku zębów przekładni jest większy lub równy 40% i wymień smar

Wniosek

Konserwacja zasuwy jest pracą techniczną opartą na dokładnych danych i normach przemysłowych. Każda procedura, w tym rejestracja momentu demontażu,-wykrywanie chropowatości po docieraniu i próba ciśnieniowa API 598, bezpośrednio określa stabilne działanie zaworów w następnym cyklu konserwacji.

Różne zasuwy, w tym korpus ze staliwa, typ z gwintowanym zakończeniem, typ do montażu pod ziemią i typ przekładni mechanicznej, mają wyjątkowe parametry konserwacyjne.

 

Zaleca się, aby personel zajmujący się konserwacją utworzył indywidualną dokumentację serwisową zaworów w celu zapisania wartości luzów, danych momentu obrotowego i wyników testów każdego przeglądu, aby zrealizować konserwację zapobiegawczą i zminimalizować ryzyko nieplanowanych przestojów.