三偏心蝶阀检修技术方案知识
三偏心蝶阀检修技术方案知识
我园区6台原产于德国XX品牌的三偏心蝶阀（DN300的4台，DN200的2台） ，在维修过程中发现，阀体（阀座）与阀芯密封环的角度（原不良维修单位检修重大缺陷）存在问题 ，且阀芯密封环上有众多的凹坑 ，无法在短时间内彻底解决阀门内漏的故障问题 ，经我方与维修技术人员的共同探讨，制定了此6台三偏心蝶阀的改造解决方案 。
此6台三偏心蝶阀为德国XX生产。公称通径分别为300和200、压力等级均为ANSI600,工况温度-60到260℃，阀门拆检 ，主要存在以下几方面问题。
1.阀芯密封环损伤严重 。
2.阀体（阀座）与阀芯密封环的角度存在问题（需重新设计加工）。
一、 三偏心蝶阀原理概述
三偏心金属硬密封蝶阀的密封面是斜锥面，阀座密封面与蝶板组合件密封圈的接触为面接触，其工作原理是靠驱动装置扭力直接带动蝶板组合件，使蝶板组合件密封圈与阀体密封圈充分接触后产生弹性变形而密封。蝶板组合件密封圈材料为复合的不锈钢板与石棉板（石墨）夹层组合件或整体金属密封环结构，阀体密封圈与蝶板组合件密封环的设计、加工精度直接决定蝶阀密封性能。
三偏心密封原理
阀芯密封环设计原理
对于三偏心蝶阀的重要部件的维修补焊加工前要进行初步测量 ，重新设计偏心角度，设计加工工装（工装已有）和机械加工工艺。
一、 测量方法：
1.钳工在万能分度（或工作平台）上找正阀体进口或出口端面和内径（阀瓣找正外径和端面）找出轴向与径向的中心线并划线引深。
2.以径向方向测量角度，分别测出两斜角。（其中一个是最大斜角、一个是最小斜角）测出两斜角度数相加、除以2得出的角度就是组合工装卡具要组合的斜度。
3.测出两斜角度数相减 、除以2得出的角度就是要加工的工件小拖板转动的角度（即工件要加工的角度）
4.偏心距的测量：从阀瓣中取出蝶阀主轴，安装在阀体孔中。以阀体出口孔为基圆 、测量阀体基圆到轴的径向方向的距离、测量另一端基圆到轴径向的距离，测量出的尺寸相减除2得出的数值为偏心距。
二、重新设计偏心角度：
根据测量完的偏心距及数据，作为参考重新设计偏心角度。
四、整体加工工艺
从三偏心金属硬密封蝶阀的结构特点分析，蝶板组合件密封环为全不锈钢板密封环，阀体密封面堆焊司太莱合金（硬质合金），硬度很高，在HRC40以上 ，进刀量很难控制，不易一次加工成型，而且加工面的粗糙度要求很高。为保证加工要求，工艺过程为 。
1.阀体和阀芯密封环粗加工。
2.阀体密封面堆焊4mm厚司太莱合金。
3.保温12h、热处理消除热应力 。
4.使用专用工装粗车阀体密封面和阀芯密封环的密封面。
5.使用专用工装精车阀体密封面和阀芯密封环的密封面。
5.使用研磨磨头阀体密封面和阀芯密封环的密封面。
7.进行强度试验—密封试验。
四、三偏心蝶阀工装示意图
蝶板组合件密封圈与阀体密封圈密封面（加工面）均为斜锥面 。阀体密封面的锥体中心线与空间垂线夹角为一夹角 ，蝶板组合件密封圈的锥体中心线与空间垂线夹角为另一夹角，为此设计有专业的三偏心加工工装，如下图。
五、阀体密封面加工
阀体部分起密封作用的是阀座，粗车后在阀体上焊接4mm厚司太莱合金 ，在立车上将焊接好的阀体装夹在加工工装上，将立车刀杆旋转一夹角 ，根据重新设计图纸要求 ，找正后沿圆锥母线方向走刀，车至到设计的尺寸 。最后在立车刀架上装磨头 ，对阀体密封圈进行磨削处理，使其达到图纸设计粗糙度要求（0.2）。
六 、阀芯密封环加工
蝶板组合件起密封作用的零件是阀芯密封环 ，密封圈为斜锥结构 ，其锥顶角为测量的角度 ，厚度测量的厚度，一般由5层石棉板（石墨）及4层不锈钢板复合而成，本次采用密封环为全金属密封环（特点是加工时能防止密封圈夹层中的不锈钢板及石棉板翘曲变形 ，可靠性高，单加工精度要求高）根据其结构特点，对蝶板阀芯密封环采用以下加工方法：
本次采用的阀芯密封环结构图
1.先在立车上分别把蝶板和压环上的各止口加工到图纸要求尺寸，外圆不加工。
2.压环、全金属密封环和蝶板按图纸装配 ，将蝶板组合件工装用螺栓紧固在阀体工装上，然后再将蝶板组合件装夹其上。立车刀杆旋转一夹角、车压环、密封圈和蝶板至磨削尺寸。
3.工装不动 ，将压环、全金属密封环、蝶板重新按要求组装，然后在立车刀架上装磨头 ，对密封圈进行磨削处理 ，使其达到图纸设计粗糙度要求（0.2）。
方案总结 ，重新设计偏心角度 ，采用此技术方法加工（或补焊后）阀体密封面（阀座）与阀芯密封环，能够很好的保证密封面的几何精度 ，其强度试验及密封试验均能达了设计要求。加工后泄漏等级可以达到ANSI Ⅵ级密封 ，建议对DN300的4台蝶阀备存2件阀芯密封环 ，对DN20的2台蝶阀备存1件阀芯密封环 。
截至目前，此6台阀门运行良好，满足工艺生产需求 。