Com obrir una vàlvula de compuerta trencada: Guia-a-pas a pas per al-personal de manteniment al lloc

Les vàlvules de comporta tenen un paper crític a l'hora de tallar el cabal mitjà en els sistemes de canonades industrials. Una vegada que el seu mecanisme de funcionament està danyat-com ara un volant trencat, una tija de vàlvula enganxada o una caiguda del disc de falca interna-, el personal de manteniment sovint ha d'obrir la vàlvula ràpidament en condicions de continu-emergència.

 

1. Identificació del tipus de dany i avaluació preliminar

Abans d'obrir una vàlvula de comporta trencada, cal aclarir els símptomes de la falla. Els danys comuns es divideixen en tres categories:

• Volant o mecanisme de conducció danyat: radis del volant trencats o forats quadrats despullats, mentre que la tija de la vàlvula encara pot girar.
• Tija de la vàlvula i rosca del capó enganxats: normalment es produeixen per una-inactivitat a llarg termini, corrosió o fallada de lubricació, que s'observen habitualment a les vàlvules d'acer al carboni.
• Caiguda del disc de falca interna o fractura de la tija de la vàlvula: rotació en ralentí de la tija de la vàlvula sense resistència, o la tija de la vàlvula òbviament trencada en dues seccions.

 

Preparació d'eines de manteniment: clau anglesa per a canonades de 12-polzades o 18-polzades, lubricant penetrant (es recomana el tipus que conté MoS₂{-), vareta de coure o martell de cara suau, torxa de calefacció (oxiacetilè o propà), clau de torsió (rang: 0-200 N·m).

Equips de seguretat: Guants de protecció, pantalla facial i taps per les orelles.

 

2. Mètode d'obertura de vàlvules de compuerta amb volants danyats

Un dels escenaris més habituals-del lloc és que la vàlvula de comporta accionada amb volant té un volant danyat a causa de l'impacte o la corrosió, mentre que el capçal quadrat (o la espiga plana) a la part superior de la tija de la vàlvula roman intacte. Una clau ajustable normal no s'ha de subjectar directament al capçal quadrat en aquest moment-els capçals quadrats d'aliatge de zinc o ferro colat tenen una capacitat de suport de parell limitada.

 

Funcionament correcte: Adopta un dedicatclau de vàlvulaamb la mida d'obertura del mànec coincident, l'espai interior del forat amb el cap quadrat de la tija de la vàlvula no és superior a 0,3 mm. Si no hi ha cap eina especial disponible, agafeu un tub d'acer sense costures amb un diàmetre interior lleugerament més gran que el cap quadrat, talleu quatre osques simètriques axialment per formar una estructura de màniga. Col·loqueu completament la màniga al capçal quadrat i, a continuació, soldeu una barra transversal de 500 mm de llarg al costat exterior de la canonada d'acer com a braç de força. Apliqueu força gradualment amb un mètode de càrrega d'impacte, augmentant 10 N·m cada vegada, i toqueu lleugerament el centre del cos de la vàlvula (a prop del seient de la vàlvula) amb una vareta de coure per trencar la fricció estàtica de la corrosió. L'experiència demostra que aquest mètode aconsegueix obrir vàlvules en més del 80% dels casos de dany de volants.

 

3. Convulsió causada per la corrosió: detalls del tractament de les vàlvules de compuerta d'acer al carboni

Després de funcionar durant més de mig any en entorns humits o que contenen{0}}sofre, les rosques trapezoïdals de la tija de la vàlvula i la femella del capó devàlvula de comporta d'acer al carbonisón extremadament propensos a formar escates d'òxid de ferro (Fe₂O₃·xH₂O). La taxa de corrosió uniforme de l'acer al carboni a l'aire humit interior és d'uns 0,1-0,2 mm/any, mentre que la velocitat de corrosió de les esquerdes a les superfícies de contacte amb el fil és de 3 a 5 vegades la taxa de corrosió global. Quan els productes de corrosió omplen el buit del fil en més de 0,5 mm, el parell d'obertura augmentarà fins a 4-6 vegades el valor normal.

 

Etapes del tractament

1. Ruixeu una gran quantitat d'agent penetrant (com ara CRC Freeze-Off o WD-40 Specialist) al llarg de l'espai entre la tija de la vàlvula i el capó. Deixeu-ho reposar durant 15 minuts i toqueu lleugerament la part superior de la tija de la vàlvula amb un martell de cara suau cada 5 minuts durant el període.
2. Traieu el protector de la tija de la vàlvula (si està disponible) per exposar tots els fils exposats. Netegeu l'òxid de la superfície solta amb un raspall de filferro d'acer.
3. Cobriu les mordasses de la clau amb làmines de coure i, a continuació, subjecteu la secció llisa de la tija de la vàlvula (eviteu la zona del fil). Apliqueu un parell constant en sentit contrari a les agulles del rellotge i, mentrestant, escalfeu la zona de la femella del capó a 80-100 graus amb una torxa de calefacció (controlada per un pegat de mesura de temperatura o un termòmetre infrarojo). La diferència de temperatura fa que el diàmetre interior de la femella s'ampliï en uns 0,05-0,10 mm (coeficient d'expansió lineal de l'acer al carboni: 12 × 10⁻⁶ / grau), reduint eficaçment l'estrès de compressió entre fils.
4. Si la rotació encara no està disponible, adopteu elmètode d'impacte alternatiu: premeu 1/8 de volta en el sentit de les agulles del rellotge i, a continuació, intenteu girar en sentit antihorari 1/4 de volta. Repetiu-ho tres vegades i la majoria dels punts d'unió de corrosió es tallaran. S'ha d'evitar un parell elevat unidireccional continu; en cas contrari, la tija de la vàlvula és fàcil de girar. Les tiges de les vàlvules generalment estan fetes d'acer inoxidable AISI 410 o 431 amb una resistència a la fluència torsional de 600-750 MPa, però el parell segur real no ha de superar els 80 N·m afectats per la corrosió per tensió (prenent com a exemple el calibre DN80).

 

4. Accionament alternatiu per a vàlvules de compuerta de rodes

A vàlvula de comporta de la rodanormalment està equipat amb un volant de ferro colat de 300-500 mm de diàmetre per proporcionar un avantatge de palanquejament mitjançant un gran diàmetre de la roda. Si el volant està completament trencat però el cub encara està fixat a la part superior de la tija de la vàlvula, es pot fer un dispositiu de conducció temporal: agafeu una placa d'acer de 10 mm de gruix, perforeu un forat quadrat que coincideixi amb el capçal quadrat de la tija de la vàlvula al centre i soldeu simètricament dues barres d'acer rodones de 600 mm de llarg a la vora de la placa d'acer per fer una clau T{5}}. Aquesta eina-fabricada personalment restaura la longitud original del braç de força, permetent als operadors aplicar un parell normal (no més de 40 N·m). Si la tija de la vàlvula i la femella del bonet estan enganxades, aquest mètode està prohibit i s'ha de seguir el procés de penetració d'escalfament-de la secció anterior.

 

Un altre cas especial: la rotació en ralentí provocada per danys a la clau de connexió (clau plana o clau de fusta) entre la tija de la vàlvula i el volant. En aquest moment, traieu la tapa antipols i inspeccioneu la ranura de la clau a la part superior de la tija de la vàlvula. L'amplada de la ranura de clau comuna és de 6 mm o 8 mm amb una profunditat de 3 mm. Mesureu el desgast de la ranura de la clau amb un palpador; substituïu-lo per una nova clau apagada si el joc supera els 0,2 mm. Per a un ús temporal d'emergència, col·loqueu una làmina de coure de 0,1 mm de gruix a la ranura de la clau i apliqueu un adhesiu anaeròbic (com ara Loctite 638) per a la fixació. Després de 2 hores de curat, pot transmetre un parell d'uns 30 N·m-suficient per obrir una vàlvula sense agafar.

 

5. Tractament final per a la caiguda interna-de les vàlvules de compuerta d'acer fos

Si tots els mètodes anteriors fallen i la tija de la vàlvula gira més d'una volta completa sense cap resistència, és molt probable que el disc de falca s'hagi caigut de l'extrem inferior de la tija de la vàlvula (com es veu avàlvula de comporta d'acer fos amb connexió de ranura en T-desgastada o fracturada entre la tija de la vàlvula i el disc de falca en condicions de treball d'alta-temperatura). Els materials del cos de la vàlvula d'acer fos solen ser WCB (temperatura de treball: -29 ~ 425 graus) o WC6 (temperatura alta fins a 540 graus). La pressió de prova de la carcassa compleix ambASME B16.34: la pressió de prova hidràulica de les vàlvules de compuerta d'acer fos de classe 150 és de 3,0 MPa (1,5 vegades la pressió nominal) i la pressió de prova pneumàtica és de 0,6 MPa.

 

El disc de falca caigut no es pot restablir externament; la rotació forçada de la tija de la vàlvula només farà més malbé les rosques de la femella de la tija de la vàlvula. L'únic mètode segur en aquest moment és alleujar completament la pressió i drenar el medi de la canonada, després treure els cargols del capó. Per a les vàlvules de comporta d'acer fosa de classe 150 DN100, els cargols del capó solen ser 8 jocs de tacs M20 × 1,5 amb un parell de pre-apretament de 200–250 N·m. Afluixeu els cargols en seqüència entrecreuada i aneu amb compte amb la possible expulsió del capó causada per la pressió residual. Després del desmuntatge, es pot veure el disc de falca caient a la part inferior del cos de la vàlvula. Traieu el disc de falca i inspeccioneu el capçal en T-a l'extrem inferior de la tija de la vàlvula-substituïu tota la guarnició si el desgast supera el 15% de la mida original. Durant el muntatge, la superfície de segellat del seient de la vàlvula s'ha de solapar i la uniformitat del contacte s'ha d'inspeccionar amb pols de plom vermell (pegats de contacte continus al llarg de la circumferència amb una amplada no inferior a 2 mm). Aquest desmuntatge i manteniment requereixen una finestra d'aturada d'almenys 2 hores, però evita l'elevat cost de la substitució completa de la vàlvula (el preu de les vàlvules de comporta d'acer fos és aproximadament 1,8 vegades superior al de les vàlvules de comporta d'acer al carboni).

 

6. Criteris de danys irreparables i recomanacions de substitució

D'acord amb l'experiència pràctica, no es recomanen els intents d'obertura de la vàlvula i es requereix la substitució immediata de la vàlvula quan es produeixin les tres condicions següents:

1. Flexió plàstica de la tija de la vàlvula (la desviació de rectitud supera els 2 mm/m).
2. Fuites degotejades a la connexió de brida entre el cos de la vàlvula i el capó-indicant una fallada de la junta o una pèrdua de força de pre-apretament del cargol.
3. Esquerdes o esquerdes penetrants a la superfície de segellat del disc de falca (observable mitjançant endoscopi).