知識點四 閥門的維修方法
在管路中所使用的閥門品種繁多，結構各異，又是最易損壞的管路附件，對每種閥門的檢修，應根據具體結構進行。
一、閥體和閥蓋的檢修
閥體和閥蓋是閘門最外部的封閉殼體，用以承受介質的壓力、操作時的附加力、閥門其他零件重量，以及連接處法蘭或螺紋的緊力。閥體和閥蓋要求有一定的強度和剛度，它們的損壞主要是介質腐蝕、沖蝕及機械損傷造成的局部缺陷，當因腐蝕或沖蝕造成壁減薄，以致影響其強度或剛度時，則無法修理，應予以更換。
檢修時，閥體及閥蓋應先進行水壓強度試驗，再用水、壓縮空氣、煤油或其他介質檢驗其嚴密性。閥體、閥蓋的缺陷一般采用補焊的辦法修理，根據材質的不同選用相應的焊條和焊接工藝。對于受力不大、溫度不高的部位，也可視情況采用環氧樹脂等類黏結劑進行粘補。焊補前應將缺路處清除干凈，焊補后還應進行檢查和修整。修補多采用電弧焊，必須注意，不允許使用氣焊熔化有缺陷金屬的辦法來進行焊補。
二、填料室的檢修
填料室的檢修包括填料更換和填料函部位的檢查修理。閥門填料應定期檢查更換。小型閥門只需將繩狀填料按順時針方向沿閥桿裝入填料室內，將壓蓋螺母適當擰緊即可。大型閥門填料的斷面一般為方形或圓形，最好用方形，壓入前應預先制成圈狀，接頭必須平整，無空隙，無突起現象。
填料的斷面尺寸可參考表1-6。
表1-6 填料斷面尺寸
選用填料時，必須考慮使用條件和介質情況。一般來說，油浸石棉盤根適用于一定溫度的空氣、蒸汽、水和重油產品。石墨石棉盤根可用于高溫高壓條件下，尤以夾有銅絲的石墨石棉盤根耐壓力更佳。高溫而且溫度經常變化的介質可用石棉加鉛盤根。強腐蝕介質可用浸聚四氟乙烯石棉盤根或聚四氟乙烯編織盤根。
添加或更換填料時，應將填料圈分層次添加，各層填料圈接縫以45°為宜，圈與圈之間接縫應相互錯開120°或者180°，并應在每層填料之間加少許銀色的石墨粉。填料室的壓蓋上緊時，應將壓蓋螺栓對稱地擰緊，不能傾斜，并應留有供今后壓緊用的余隙量，見圖1-21。
圖1-21 填料壓蓋的裝配位置
一般間隙量應為：公稱直徑DN100以下的閥門為20mm；大于DN100的閥門為30～40mm。壓蓋壓入填料室的深度h不能小于填料室高度H的10%，也不能大于20%。壓緊填料時，應同時轉動閥桿，以保證添加均勻，避免壓得過死。加填料時，除應保證密封性能外，還要保證閥桿轉動靈活。閥門的填料室如在工作時有輕微泄漏，可先將閥門關閉，然后適當擰緊填料壓蓋；如泄漏嚴重，則應考慮重新更換填料。填料室通常不需要修理，但有的閥門經過較長時間使用后，在填料表面可能有腐蝕現象或有物料黏附其上，修理時要將其清洗擦拭干凈，再用砂布磨光，而腐蝕嚴重并出現麻坑者，應在車床上車去不平的表面。
三、關閉件的檢修
關閉件又稱密封件，狹義上講是指跟隨閥桿一起動作的閥瓣、閥桿等；廣義上講，包括閥體上的閥座。這里指后者。
關閉件的故障主要表現在密封面泄漏和密封圈根部泄漏，這種泄漏俗稱內漏，由于是在閥門的內部，所以不易發現。密封面上較微小的劃痕或輕微的不平可以用研磨方法消除；如劃痕較深或磨損較重，則應車去一層金屬再進行研磨。
閥體或閥瓣上的密封圈常采用兩種固定方法：壓入法或螺紋連接法。若不需要更換新密封圈，對于根部泄漏，最為簡便的方法是用聚四氟乙烯生料帶填充，如圖1-22所示。以螺紋連接緊固的密封圈，若密封圈損壞嚴重，但閥體上的螺紋尚保持良好，可以換一個新的密封圈；若閥體上的螺紋被腐蝕得不能再裝密封圈時，可將原有螺紋車掉，另外配制一個特殊套圈（最好與閥體的材質相同），用優質電焊條將其焊接在閥體上，然后在該圈上堆焊一層不銹鋼或銅合金層，經車削和研磨后成為新的密封面（圖1-23）。更換壓入固定的密封圈，應將舊圈先清除掉，再采用間隙配合的配合公差h8或h9車制出新密封圈，將新圈壓入閥體，經接合縫的嚴密性試驗合格后即可進行密封面的研磨。
圖1-22 用聚四氟乙烯生料帶修理密封圈根部泄漏
圖1-23 閥座密封面的修復
1—堆焊密封面層；2—特殊圈焊在閥體上的填料層；3—閥體；4—車制的特殊圈
在一定條件下，對于泄漏的密封面的修復，可以采用更為簡便的方法，如圖1-24所示。由于聚四氟乙烯板有較好的密合性能和優良的耐蝕性能，板面無需再加研磨，對與之相配合的密封面的要求也不高，并且便于貯存備用。對于高壓閥門，平面密封是不可靠的，修理時可視具體情況改為錐面。深冷閥門的關閉件應經深冷處理后再進行研磨。因為深冷狀態會使關閉件變形，預行研磨好的關閉件一經與深冷介質（如液氨）接觸就會失去密合性。關閉件是否經過深冷處理，其泄漏量可相差10倍之多。
圖1-24 修理密封面的一種簡捷方法
1—螺栓；2—聚四氟乙烯板；3—閥座；4—金屬墊片或彈簧墊圈；5—閥瓣
四、密封面的研磨
1.研磨前后檢查
密封面的缺陷（劃痕，撞傷、壓傷、坑等），一般深度小于0.05mm時，可用研磨加以消除；若深度大于0.05mm時，應先車削加工，再進行研磨；當深度大于0.20mm時，則應更換新密封圈或堆焊，按加工工藝處理，最后進行研磨。對于肉眼分辨不清的缺陷，可涂紅丹，用校驗平板檢查。也可用下述方法檢查：先將密封面擦凈，用軟鉛筆在密封面上畫同心圓或通過中心的輻射線，再將校驗平板放在密封面上，輕輕按住并旋轉2～3轉，然后檢查密封面。如果所畫的鉛筆痕線全部被拭去，說明密封面是平整的；如果有部分鉛筆痕線殘留，則說明密封面不平整，需要重新修整，檢查方法如圖1-25所示。但無論什么情況下，都不允許用銼刀或砂布修整不平整的密封面，通常采用研磨方法。
圖1-25 用校驗平板檢驗密封面的平整度
1—手柄；2—雙面校驗平板；3—螺母
研磨閥門常用的磨料性能及用途見表1-7。
表1-7 研磨閥門常用磨料的性能及用途
2.磨具
在閥門研磨中，閥體上密封面的研磨比閥瓣、閘板、閥片的研磨要困難些，而閥體上密封面研磨的成敗，關鍵在于磨具的性能。
在一定的研磨壓力作用下，磨料能部分地嵌入磨具內（而不會嵌入密封面內），從而使磨具的表面就像砂輪一樣，形成無數的切削刃，當磨具與密封面做相對運動時，就產生了切削作用。因此，磨具的材料要比密封面軟些，但也不能太軟，否則磨料將會全部嵌入磨具而失去其應有的作用。磨具材料最好采用珠光體鑄鐵，也可以采用灰鑄鐵（如HT28～48）。磨具在加工之前應先行退火，方法是：將其加熱至800℃，并保溫3h，在爐內緩冷（每小時降低30℃）到650℃，然后在爐內自然冷卻。磨具的工作表面硬度最好在l20～220HB范圍內，并根據被磨零件的硬度及磨料粒度靈活掌握。被磨零件的硬度越高，磨具硬度也需相應提高；磨料粒度大時，則磨具硬度可適當低些。粗研磨和精研磨應用兩套磨具，精研用的磨具硬度應高些，磨具工作面的粗糙度不應高于Ra0.1μm。
閥門研磨常用的磨具如圖1-26及圖1-27所示，圖1-26中磨具3可以根據被研磨閥門的大小隨時更換。導向裝置4也可以根據閥門的通道直徑來選配。萬向接頭2是為避免作用在磨具上的壓力不均勻時導致磨具傾斜而設置的。若用手工研磨，零件1可以做成圖1-27所示手柄狀。如利用鉆床或其他機械研磨時，零件l制成圖1-26所示鉆頭柄狀。導向裝置與被磨零件的徑向間隙應小于0.1～0.2mm（根據閥門的大小來定）。研磨閘閥的閘板時，可使用平板磨具。研磨時應使其均勻地在磨具整個面上移動。磨具的工作表面應經常用校驗平板來檢查其平整度，直至合格為止。
圖1-26 閥門研磨磨具之一
1—鉆頭柄；2—萬向接頭；3—磨具；4—導向裝置
圖1-27 閥門研磨磨具之二
1—手柄；2—導向裝置；3—磨具；4—銷；5—開口銷
3.研磨
研磨有手工研磨和機械研磨兩種。在管道閥門檢修工作中，用得最廣泛的仍屬手工研磨。
研磨前或每次更換磨料后，都必須用煤油擦洗磨具的工作面及被磨的密封面。擦凈后，在密封面上均勻地涂上一薄層混有機油的磨料，再將擦凈的磨具放在密封面上正反交替90°，轉動6～7次，然后將磨具的原始位置轉換120°～180°，再繼續研磨。如此重復操作5～8次，即以煤油洗凈廢磨料，并重新涂上磨料繼續研磨，直至合格為止。
研磨時，一般是先用較高的壓力和較低的轉速進行粗研，然后用較低的壓力和較高的轉速進行精研。經過研磨，應使微細的劃道都成為同心圓，如此才能阻止介質的泄漏。粗磨時，磨具壓在密封面上的壓力不應大于0.147MPa；精磨時，則不應大于0.049MPa。
在鉆床或其他機械上傳動研磨時，選擇合適的磨具轉速。潤滑最好采用機油，也可采用黃甘油、煤油、硬脂酸、油酸、石蠟等。研磨時，用力要均勻，經常注意檢查，不要把密封面的邊緣磨鈍或磨成球面。兩個相鄰的密封面如都不平整，不得疊在一起相互研磨，而必須分別用磨具研磨。
在整個研磨過程中，必須注意清潔，不同粒度或不同號數的研磨劑不能相互摻和，且應嚴密封存以防雜質混入；不能在同一塊平板或磨具上同時使用不同粒度或不同種類的研磨劑，閥盤和閥座之間一般不允許對研，應分別進行研磨。
4.研磨后的質量檢驗
研磨完畢，密封面的平整度可用前述的鉛筆劃線法或涂色法來檢查。研磨以后的密封面粗糙度應不高于Ra0.2μm。質量檢查合格后，應進行嚴密性水壓試驗。