CN207736016U - 阀芯带有c型环辅助密封的调节阀修复工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于气动阀修复技术领域，具体涉及一种阀提供覆盖常见的带有C型密封环的阀芯和阀座密封面修复问题的一种阀芯带有C型密封环的调节阀密封面状态检查修复工具及修复工艺；包括以下步骤：步骤一、阀芯和阀座检查及修复准备；步骤二、阀座密封面修复；步骤三、蓝油试验；步骤四、阀芯密封面修复；步骤五：研磨后阀芯、阀座密封面检查；步骤六：阀门回装后在线泄漏率试验。本实用新型可以有效实现压水堆核电机组在建安、调试及运行期间一种阀芯带有C型密封环结构调节阀密封面检查及修复；所发明的密封面修复工艺灵活高效、便捷且易精确控制，该修复工艺及其原理可以推广至其它阀芯带有C型密封环调节阀的密封面修复情形中。

Description

阀芯带有C型环辅助密封的调节阀修复工具

技术领域

本实用新型属于气动阀修复技术领域，具体涉及一种阀芯带有C型环辅助密封的调节阀修复工具。

背景技术

气动控制阀在压水堆核电站中有很多应用，尤其是余热导出系统等关键系统中。气动控制阀中有一种阀门是阀芯带有C型密封环，阀芯的设计形式一般采用平衡式，如附图1中所示。该类型的气动阀在关闭时，C型密封环与阀笼形成过盈配合，其被阀笼内壁挤压产生一定的变形。C型密封环的开口位置一般正对气动阀的进口高压侧，在正常运行时高压的流体通过开口流入C型密封环的环槽内，并迫使C型密封环产生变形，使其与阀笼之间形成一道牢固的密封。该道密封可以有效分担阀座与阀芯上密封负担，减少阀座和阀芯之间的密封比压，进而减小执行机构的输出载荷，有效减小执行机构的设计尺寸。因此，带有C型密封环的气动阀一般应用于高温、高压的系统中，尤其是核电站一回路系统中，并在其中起到十分关键的作用。

气动阀的阀芯和阀座密封面出现问题时，一般通过做蓝油试验来进行检查并对修复后的密封面进行验证。而要通过做蓝油试验确认带有C型密封环的气动阀阀芯和阀座的密封面完整性，则存在一定的困难。主要原因在于，阀门在运行时，阀芯是在有精确尺寸的阀笼导向下，通过执行机构输出力将其压紧到阀座上，与此同时，C型密封环与阀座形成过盈配合。而在检修过程中，阀芯和阀座已经从阀体中取出，在做蓝油试验时，通过回装阀门本体和执行机构来检查其密封面接触情况不仅耗费大量的人力、物力，同时也会提高人员、物项被放射性介质沾污的风险；如果利用压力机等压力装置将阀芯在阀笼的导向下强行压紧到阀座密封面上，由于缺少阀门执行机构杆和阀杆的连接导向，阀杆存在被压弯的风险，在压紧过程中C型密封环及与其接触的阀笼内表面也可能由于阀芯和阀笼同心性较差等问题存在被压碎、产生刮擦或变形的风险。此外，在对受损密封面进行研磨时,由于阀座和阀芯的角度较为少见,在选择角度匹配的研磨机时较为困难。另外一个需要关注点则是，在寻找到适宜的研磨机后，研磨机的磨头部分和阀芯、阀座之间的同轴度无法依靠一般研磨机自带的导向杆或导向套来完成，且由于带有C型密封环的气动调节阀特殊性，其密封面在研磨时需要精准控制，否则会造成密封线偏差，基于上述原因可以得出一个结论，即依靠一般的截止阀研磨机无法完成带有C型密封环的气动调节阀的密封面修复工作。考虑到带有C型密封环的气动阀所处的关键位置，需要依照现场的实际状况，选择合适的修复方法或方法组合，在确保阀芯和阀座修复质量和安全的前提下，实现带有C型密封环的阀芯和阀座缺陷的修复对减少人员辐射剂量和提高设备检修效率至关重要。

发明内容

本实用新型的目的是，提供覆盖常见的带有C型密封环的阀芯和阀座密封面修复问题的一种阀芯带有C型密封环的调节阀密封面状态检查修复工具。

本实用新型的技术方案：

一种阀芯带有C型环辅助密封的调节阀修复工具，包括导向套(1)和阀座研磨胎具(4)；所述阀芯导向套(1)轴向开有两个均布的通孔，两根加长螺栓闯过通孔将阀座(6)和阀芯(5)相固定；所述阀座研磨胎具(4)采用不锈钢加工制成，表面进行淬火等表面处理，胎具内径严格参照阀座外径实现精准对中。

所述导向套(1)的内外径严格依照阀芯(5)和阀座(6)装配位置设计。

所述阀座研磨胎具(4)在导向段下端设计有过渡段。

本实用新型的有益效果：

本实用新型可以有效实现压水堆核电机组在建安、调试及运行期间一种阀芯带有C型密封环结构调节阀密封面检查及修复。结合传统阀门密封面检查和修复方法，本实用新型采用设计的多项专用工具，即阀芯导向套、阀座研磨工具、阀芯研磨工具，及相应的方法，可以有效地对带有C型密封环调节阀的阀芯和阀座密封面进行检查，并有效地消除阀芯和阀座密封面上的缺陷，保证该类调节阀有良好的密封性能。实践表明，经采用上述阀座和阀芯密封面的检查和方法后，阀芯和阀座密封面上的缺陷可以被及时发现；采用相应的修复方法后，阀芯和阀座上的缺陷可以被有效地消除。本实用新型中所设计的导向套、阀芯和阀座研磨胎具，结构简洁可靠，所发明的密封面修复方法灵活高效、便捷且易精确控制，该修复方法及其原理可以推广至其它阀芯带有C型密封环调节阀的密封面修复情形中。具体技术效果如下：

1)阀芯导向套材料普通，制作简单，尺寸控制精准，与阀座的装配及固定方式牢靠。可以保证阀芯在通过期间直至与阀座接触时，不损伤C型密封环，同时可以精准地保证阀芯和阀座的同心度。

2)阀座研磨胎具结构简单，与阀座装配时同轴度得到很好地保证，所设计的研磨区域有效地包络了阀座的密封面，在研磨的同时既可以保证阀座和胎具之间无偏斜，也避免了研磨时阀座和胎具之间的干涉。在阀座的研磨过程中，胎具动作平稳、无偏斜，缺陷能够被均匀、有效地去除。

3)阀芯研磨胎具结构轻便，使用简单。与阀芯装配的尺寸控制精准，很好地保证了二者之间的同轴度。与阀座研磨胎具一样，阀芯研磨胎具的研磨区域可以有效地包络阀芯的密封面。在研磨的过程中能够有效地完成缺陷的修复。

附图说明

图1为阀芯结构示意图；

图2为阀座与阀芯做蓝油时装配示意图；

图3为研磨阀座时阀座及其研磨胎具装配示意图；

图4为研磨阀芯时阀芯及其研磨胎具装配示意图。

图中：1、导向套；2、导向套固定螺栓；3、阀芯研磨胎具；4、阀座研磨胎具；5、阀芯；6、阀座；7、C型密封环；8、C型环紧固压套；9、阀芯起吊装置；10、研磨砂纸；11、阀芯放置装置。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型进行进一步的介绍：

一种阀芯带有C型环辅助密封的调节阀修复工具，包括导向套1和阀座研磨胎具4；所述阀芯导向套1轴向开有两个均布的通孔，两根加长螺栓闯过通孔将阀座6和阀芯5相固定；所述阀座研磨胎具4采用不锈钢加工制成，表面进行淬火等表面处理，胎具内径严格参照阀座外径实现精准对中。

所述导向套1的内外径严格依照阀芯5和阀座6装配位置设计。

所述阀座研磨胎具4在导向段下端设计有过渡段。

其实现基于所述的一种阀芯带有C型环辅助密封的调节阀修复工具包括以下步骤：

步骤一、阀芯和阀座检查及修复准备

(1.1)密封面的检查：结合系统调试、生产运行中阀门的状态反馈得知阀门已经出现内漏现象，在将阀门各个部件拆除后首先用手电或者专用检查工具检查阀芯和阀座的密封面；在锁定密封面上缺陷的具体位置后对其进行特定标记，便于后续进行研磨和再次检查时有所参考；

(1.2)受损密封面评估：对密封面受损的位置进行仔细测量和评估，并依照评估结果选择适当的修复方式和密封面的研磨流程；

(1.3)密封面修复方式：主要依据损伤程度，如果受损十分严重，如出现较深的凹坑、划伤等缺陷，首先需参考材质及堆焊层等因素来决定采用适量的车削，将密封面受损处减小至可用研磨方式修复的程度，然后再使用修复工具来修复；除此之外，如果密封面受损较为严重但是又不足以采用机加工的方式来进行初次修复，应当使用修复工具来修复。

(1.4)密封面研磨流程：若密封面受损较重，首先使用高颗粒度的研磨砂纸来粗略研磨密封面，研磨至受损处减小至轻微程度后则使用低颗粒度研磨砂纸对密封面进行精研；最后用最为细微的砂纸进行抛光。若密封面受损轻微，则直接使用低颗粒度的研磨砂纸进行精研并在最后进行必要的抛光；

(1.5)针对调节阀的具体现场环境，采取必要的人员工业安全防护、人员辐射防护、设备损伤防护和系统防异物等措施；

步骤二、阀座密封面修复

对阀座密封面受损程度进行评估后，采取合理的修复方式；在修复工具的研磨区域均匀粘贴研磨砂纸；粘贴完毕后将修复工具装配到阀座上并均匀转动修复工具；在磨削一定时间后要查看密封面的修复状况及砂纸磨损程度，在有效研磨层即将被消耗前需要更换新的研磨砂纸；按照正确的研磨流程将阀座上的损伤逐渐消除；

步骤三、蓝油试验

将修复工具安装到阀座上，并用两个专用螺栓进行紧固；在阀芯上均匀涂抹一薄层蓝油；将阀芯通过阀芯导向套装配到阀座上，并手动施加一定的压紧力；将阀芯轻轻地从阀座上提起，提起的过程中注意不要偏斜；将修复工具拆除后，检查阀座密封面上阀芯和阀座接触所形成的密封线是否完整、清晰；

步骤四、阀芯密封面修复

仔细对阀芯密封面的损伤处进行评估并采取合理的修复方式；、在修复工具、的研磨区域均匀粘贴研磨砂纸；粘贴完毕后将修复工具装配到阀芯上并均匀转动修复工具；在磨削一定时间后要查看砂纸磨损程度，有效研磨层在即将被消耗前需要更换新的研磨砂纸；研磨一定时间后观察阀芯密封面受损处的修复程度，直至阀芯密封面上的损伤被彻底消除；

步骤五：研磨后阀芯、阀座密封面检查

阀座、阀芯均完成修复之后再次进行蓝油试验；再次将修复工具安装到阀座上，并用两个专用螺栓进行紧固；将涂抹蓝油的阀芯通过导向套安装到阀座上之后再将其阀座上提起，并拆除阀芯导向套，检查阀座密封面上阀芯和阀座接触所形成的密封线是否完整、清晰。根据蓝油试验的结果，如果需要，可重复步骤二或步骤五，对阀座、阀芯进行最终的研磨修整，直至最终蓝油检测合格；

步骤六：阀门回装后在线泄漏率试验

将研磨并经密封面检查合格后的阀芯和阀座回装到阀体上，并通过使用在线试验对系统管道进行打压来对其密封性能进行检查，如若合格则说明研磨效果良好，如若不合格则需要重新解体并依照步骤一至步骤五再次研磨和检查密封面，直至其试验合格。

实施例

如附图1～附图4所示，本实用新型所提供的一种阀芯带有C型密封环的调节阀检查和修复装置，该装置包括导向套1、导向套固定螺栓2、阀芯研磨胎具3、阀座研磨胎具4、阀芯起吊装置5、研磨所用砂纸及其他耗材。

其中，导向套采用聚四氟乙烯加工而成，选择非金属材质目的在于，如果采用金属材质，会存在阀芯导向时金属之间的卡涩、摩擦导致阀芯受损的情况。导向套的外径按照阀座的外端面的直径来设计，内径则在阀芯外端面直径的基础上放大0.2mm。导向套的下端严格参照阀芯和阀座的配合尺寸做一个凹槽，在导向时能够保证导向套和阀座的同心。为了便于阀座和导向套之间的固定，在导向套轴向打两个均布的通孔。利用阀座的吊装孔，通过设计两个加长的螺栓，将阀座和阀芯固定在一起。螺栓的规格与阀座的吊装孔螺纹规格相同，都是3/8-16UNC。

其中，阀座研磨胎具采用不锈钢加工制成，表面进行淬火等表面处理，提升其硬度。胎具内径在严格参照阀座外径的基础上增加0.1mm，保证在研磨时胎具和阀座的精准对中。胎具外径在保证强度的基础上尽量选择小尺寸，减轻胎具的重量。胎具中心位置，依照阀座密封面的角度设计了锥面凸台，锥面的宽度能够包络整个阀座密封面，且足够粘贴研磨砂纸，在实际研磨时，凸台的锥面和阀座密封面紧密贴合，进一步加强了阀座和胎具的对中性能。。

其中，阀芯研磨胎具采用不锈钢材质制作而成，其内径在严格参照阀芯外端面直径的基础上增加0.02mm，实现精确导向。胎具表面经过淬火处理，提高了其硬度。为了在研磨过程中避免由于导向段影响阀芯密封面和胎具的研磨效果，在导向段下端设计有过渡段，其直径尺寸在导向段的基础上增加 4mm。经过过渡段后，胎具下端依照阀芯的角度设计了一个锥面，锥面的宽度同样能够包络整个阀芯的密封面，且足够粘贴研磨砂纸。

如附图1～附图4所示，本实用新型所提供的一种阀芯带有C型密封环的调节阀修复方法，包括如下步骤：

步骤一、阀芯和阀座检查及修复准备

01.密封面的检查：在我电厂的热试阶段得知阀门已经出现内漏现象，在将阀门各个部件拆除后首先对阀芯和阀座的密封面进行了详细的检查。通过检查可以锁定阀座密封面上一处较为明显的缺陷，阀芯外观上基本完好。对该缺陷位置进行了标记，便于后续修复时参考。

02.受损密封面评估：对密封面受损的位置进行仔细测量和评估，由于受损的位置区域较小且受损深度较浅，因此可以判定该损伤较为轻微。

03.密封面修复方式：由于密封面的损伤较为轻微，因此无需再采用车削的方式来对密封面进行初次粗略的修复。可以使用专用工具(阀座研磨胎具)来修复。

04.密封面研磨流程：由于密封面受损轻微，修复时则可以直接选择30μ的砂纸磨削密封面。待目视检查中缺陷位置基本上被消除时，再选用 9μ或12μ的砂纸，对密封面进行修复，直至目视检查中缺陷位置已经彻底消除为止。最后采用最为6μ的砂纸，对密封面进行抛光。

05.针对调节阀阀芯和阀座修复的具体现场环境，采取必要的人员工业安全防护、人员辐射防护、设备损伤防护和系统防异物等措施。

步骤二、阀座密封面修复

依照已经选择的流程对阀座的密封面进行修复：

01.清洗阀座6和阀座研磨胎具4，确保二者密封面干净、整洁；

02.将30μ的砂纸粘贴到阀座研磨胎具4上，将胎具装配到阀座6上，均匀转动胎具磨削密封面；

03.磨削一定时间后，对密封面进行目视检查，待阀座密封面中缺陷位置基本上被消除时，重复第01/02步，用12μ的砂纸更换30μ的砂纸继续对密封面进行修复研磨；

04.磨削一定时间后，对密封面进行目视检查，直至缺陷位置已经彻底消除为止。此时，重复第01/02步，采用6μ的砂纸，对密封面进行抛光。通过使用专用工具(阀座研磨胎具4)对阀座6进行研磨，阀座上的缺陷已经被彻底消除。

步骤三：蓝油试验

01.清洗阀座6、阀芯5和导向套1，确保各个部件干净、整洁；

02.在阀座6上均匀涂抹一薄层普鲁士蓝油；

03.将阀芯导向套1安装到阀座6上，并用两个专用螺栓进行紧固；

04.通过起吊装置将阀芯5通过阀芯导向套1装配到阀座6上，并手动均匀施加一定的压紧力；

05.通过阀芯起吊装置9将阀芯5轻轻地从阀座6上提起，提起的过程中注意不要偏斜；

06.拆除阀芯导向套1并检查阀座密封面上密封线的完整性。通过做蓝油试验，发现阀芯5和阀座6的密封线处有一处断线；

07.多次重复第01步～第06步，在确认阀座密封面完好之后，每次重复的过程中变换阀芯5和阀座6的接触位置，最终锁定了阀芯处的缺陷，用放大镜观察后确认该缺陷与阀座6上的缺陷形成类型相同。

步骤四、阀芯密封面修复

由于阀芯5和阀座6上的缺陷类型相同，因此按照阀座的研磨修复流程对阀芯密封面的缺陷进行如下步骤的修复：

01.清洗阀芯5和阀芯研磨胎具3，确保二者密封面干净、整洁；

02.将阀芯5固定在专用放置装置11上；

03.将30μ的砂纸粘贴到阀芯研磨胎具3上，将胎具装配到阀芯5上，均匀转动胎具磨削密封面；

04.磨削一定时间后，对密封面进行目视检查，待阀芯密封面中缺陷位置基本上被消除时，重复第01/02步，用12μ的砂纸更换30μ的砂纸继续对密封面进行修复研磨；

05.磨削一定时间后，对密封面进行目视检查，直至缺陷位置已经彻底消除为止。此时，重复第01/02步，采用6μ的砂纸，对密封面进行抛光。通过使用专用工具(阀芯研磨胎具3)对阀芯5进行研磨，阀芯上的缺陷已经被彻底消除。

步骤五、研磨后阀芯、阀座密封面检查

通过执行步骤一至步骤四，阀芯5和阀座6的密封面已经基本完成修复，需要按照如下步骤终确认阀芯5和阀座6密封面的贴合程度：

01.确认阀芯5和阀座6密封面完好，研磨后无损伤；

02.清洗阀座6、阀芯5和导向套1，确保各个部件干净、整洁；

03.在阀座6上均匀涂抹一薄层普鲁士蓝油；

04.将阀芯导向套1安装到阀座6上，并用两个专用螺栓进行紧固；

05.通过起吊装置9将阀芯5通过阀芯导向套1装配到阀座6上，并手动均匀施加一定的压紧力；

06.通过起吊装置9将阀芯5轻轻地从阀座6上提起，提起的过程中注意不要偏斜；

07.拆除阀芯导向套1并检查阀座6密封面上密封线的完整性。通过做蓝油试验，确认阀芯5和阀座6的密封线接触良好，压痕均匀、无断线。

步骤六：阀门回装后在线泄漏率试验

通过执行步骤一至步骤五，已经基本完成了阀门受损密封面的修复和检查工作，接下来则将阀芯5和阀座6以及阀笼安装到阀体内，依照图纸及维修手册要求进行紧固。之后，使用在线试验设备对阀门所在系统管道进行打压，根据打压试验的结果来判断阀门的密封性能完好与否。通过在线试验设备的检测得知，阀门在压差为85.12psi时的实际泄漏率为62sccm，满足阀门的设计要求。

Claims (3)

1.一种阀芯带有C型环辅助密封的调节阀修复工具，其特征在于：包括导向套(1)和阀座研磨胎具(4)；所述阀芯导向套(1)轴向开有两个均布的通孔，两根加长螺栓闯过通孔将阀座(6)和阀芯(5)相固定；所述阀座研磨胎具(4)采用不锈钢加工制成，表面进行淬火等表面处理，胎具内径严格参照阀座外径实现精准对中。

2.如权利要求1所述的一种阀芯带有C型环辅助密封的调节阀修复工具，其特征在于：所述导向套(1)的内外径严格依照阀芯(5)和阀座(6)装配位置设计。

3.如权利要求1所述的一种阀芯带有C型环辅助密封的调节阀修复工具，其特征在于：所述阀座研磨胎具(4)在导向段下端设计有过渡段。