截止阀断裂原因解析

截止阀断裂原因解析

1、王锦铈 2、王良峰3、杨时春4、熊翠

1、浙江诚工阀门科技有限公司    浙江省温州市   325000

2、温州市良业阀门有限公司浙江省温州市   325000

3、浙江海睿阀门有限公司浙江省温州市   325000

4、正南阀门（浙江）有限公司浙江省温州市   325000

摘要：截止阀是用来切断介质流量的，截止阀适用于需要频繁开启的场合，它在我国的工业生产领域与日常的生活中有着重要的作用。此篇文章将对截止阀断裂的原因，从实践的角度出发，分析截止阀在被运用的现状，发掘其中存在的问题，并给出相应的改进措施。结果表面截止阀断裂与其本身的材质、硬度以及使用过程的微信与养护有着重要的关联，需要相关人员对截止阀制作与使用过程进行关注。

关键词：截止阀、断裂、质量、维修与养护

在我国经济不断发展的过程中，较为注重机械行业的生产，将其进行不断的创新与更新，使截止阀得到了良好的发展，其中截止阀作为人们生产生活中不可缺少的零件，它不仅能够在原油加工、电力、冶金等领域的生产中运用，而且能够在人们的生活中进行运用，例如，市政管道、家庭自来水、家庭燃气管以及楼道内的消防设备道等方面[1]。但是在将截止阀运用到实际生产、生活的过程中，它暴露出了一些问题，常常因为截止阀的断裂引发一些意外事故，对于人们的生命安全造成威胁，对于人们的财产形成一定程度的损失。基于此情况，对于截止阀的断裂原因进行探索是具有一定必要性的，有助于对于截止阀的发展与完善。

1. 截止阀的概述

截止阀是一种用于调节管道中流量的阀门，由一个活动的塞子或圆盘元件和一个固定在大致球形体内的环座组成[2]。截止阀因其球体形状而得名，阀体的两半由内部挡板隔开。它有一个开口，该开口形成一个阀座，一个可移动的塞子可以拧入该阀座上以关闭或关闭阀门，插头也称为圆盘[3]。在截止阀中，塞子连接到阀杆上，阀杆通过手动调中的手轮通过螺旋作用进行操作。通常，自动截止阀使用光滑的阀杆而不是螺纹，并由执行器组件打开和关闭。在我国的工业机械化的生产过程中，截止阀被广泛的用于生产流水线上，将不同的液体材料进行分离和控制，保障了企业生产的有序进行。于此同时，截止阀也被应用于城市人们的生活中，最常见的用于城市居民的生活用水排放和防止污水回流，并且能够保障污水的排放量，从而方便了人们的生活，避免了污水对于生活家园的污染，也能够提升城市排水的工作质量与效率。

2.截止阀断裂原因分析

2.1从宏观角度来看
在截止阀产生断裂的情况时，阀体的接口处都会出现一些划痕，这些划痕对于阀口螺丝纹的作用产生了影响，从而截止阀出现断裂。并且在截止阀断裂时，断口处一般都会相对平整，阀体外部有颜色明显与内部的颜色不同，是由于外部在雨水和空气的影响下产生了氧化的现象[4]。在此情况下，能够得出截止阀断裂的原因是由于外部的阀体发生了氧化现象，当内部液体的压力产生时，截止阀产生的阻绝作用与液体的压力不能形成抗住内部的压力，压力由内向外扩张，从而出现截止阀断裂的情况。

2.2从材质的角度来看

我国对于截止阀的组成材料有着明确的规定，材质要求为HPb59-1，从断裂的截止阀上进行取样化验的成分进行了详细的比对，检测的结果如表一所示，检测的结果数值是符合国家规定标准的。

2.3从硬度的角度来看

相关的调查人员对于断裂的截止阀的样品取样进行硬度检测，最终检测的数据也在国家的规定标准之内。

2.4从显微组织的角度来看

在截止阀的结构部分来看，断裂的截止阀的各个部分都是符合使用标准的，在截止阀的断口处也没有明显的加工缺陷，或是原始的质量问题等等。截止阀的断面的成分相对分布较为平均，并没有断层的现象，端口部分也没有出现被其它物质腐蚀的情况，显微组织无异常。

2.5从断裂口的形状来看。

对截止阀的断裂口进行取样，在电镜下展开观察，清楚的观察到断裂口是在螺纹根部，在裂口出并没有发现异常的物质或现象。

3.分析与讨论

通过以上的检测结果能够明显的看出，截止阀的断裂与自身的成分无关，它的材质、硬度、显微组织检测的结果都是在国家规定标准之内的，是符合使用标准的，能够投放到市场中[5]。与此同时，断裂的截止阀的端口也没有其它人为的破坏。尽管在断口处发现有腐蚀氧化的情况，断裂为脆性断裂，但是没有发现使用受命过长导致断裂的现象。

在截止阀的构成成份中，铅黄铜与锌之间有着相互作用的可能性，在增加锌含量的情况下，会加快铅黄铜与锌在同一物质中会对于一些腐蚀性的物质起到助力的效果。此截止阀中所含有的锌在总质量中占有高达39%，在此情况下，有物质对截止阀进行腐蚀的过程中，锌与铅黄铜会与其一起进行腐蚀，从而加快了外界对于截止阀的腐蚀作用。同时，在截止阀受到较大压力时，螺纹根部受到的压力加大，增加了螺纹根部的拉应力，加之截止阀处于潮湿的空气中，空气中的水蒸汽、氧气、二氧化碳等等与截止阀产生化学反应，从而使截止阀断裂。

4. 改进的措施

阀体是阀门的主要承压结构，最容易识别，因为它构成了阀门的质量。它包含与阀门控制的物质接触的所有阀门内部部件[6]。截止阀大多数用于输送液体物质的阀门，容易在输送液体物质和空气的共同作用下对截止阀产生一定的腐蚀作用，从而影响到截止阀的正常运行。相关制造人员想要对截止阀改进便需要对抗腐蚀性进行有针对性的探索，发掘到能够减少截止阀受到的腐蚀，避免截止阀出现断裂的问题，从而有助于提升企业生产与城市排水等工作的效率。并且，相关的工作人员需要对截止阀进行及时的维修与养护，定期的对截止阀进行更换，不能忽略对于截止阀使用寿命的关注度。

结束语：

综上所述，在我国社会不断进步与发展的背景下，对于城市的建设力度越来越大，企业的建设力度也随着增强，截止阀作为较为重要的零部件之一，需要对截止阀的构成成分进行重点关注，不断对其发展与完善。在截止阀出现断裂的情况来看，主要的由于制造材料中存在一定的不足之处，其次，用户对于设备的维护与管理也是相对匮乏的，没有对截止阀的使用时间进行掌控。因此，在对于截止阀进行使用的过程中，需要对其进行定期的维护与管理，减少事故的产生。

参考文献：

[1]孙路.基于ANSYS Workbench 的某型航空发动机用截止阀冲击故障的分析[J].内燃机与配件,2023(16):77-79.DOI:10.19475/j.cnki.issn1674-957x.2023.16.004.

[2]汤恒,邓江勇,银帮耀等.核电厂核级手动截止阀阀杆断裂原因[J].理化检验-物理分册,2023,59(05):55-59+63.

[3]吴奈勋,杨胜凯,刘少伟等.NH手动截止阀手轮驱动轴套频繁断裂分析研究[J].阀门,2022(01):33-36.DOI:10.16630/j.cnki.1002-5855.2022.01.011.

[4]时宏磊,张精干,刘德军等.核电汽轮机再热阀执行机构可靠性提升研究[J].机械工程师,2020(08):94-95+98.

[5]明卫平,张怡悦,王传志等.不锈钢截止阀波纹管组件腐蚀开裂失效分析[J].表面技术,2016,45(02):28-33.DOI:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.02.005.

[6]卢秉凯,卢正希,马立广.波纹管差动截止阀工作原理及其在换热机组的应用[J].化工设备与管道,2011,48(01):45-48.