张平存，银 刚，杨广亮，王兆军

（河钢集团唐钢分公司，河北唐山063000）

摘 要：焦化行业管道阀门的使用特点是调节频繁!规格较大!安全性要求较高，大型阀门的稳定运行直接关系企业的清洁高效生产，针对唐钢美锦煤化工有限公司鼓风机大型煤气阀门的典型故障，采取在线修复方法，可以对阀杆传动失效及带病作业采取在线修复，避免了停产检修带来生产和设备的损失，消除了生产中的安全隐患。

关键词：阀门；胀套；在线修复

引言

炼焦鼓风机煤气蝶阀位于鼓风机煤气进口主管道，来自焦炉的煤气经过初冷器和电捕焦油器后进入煤气鼓风机，煤气蝶阀的作用是根据焦炉煤气压力对进入鼓风机煤气流量进行调节。鼓风机煤气蝶阀通径为DN1400mm，介质压力-5 kPa，属于大型阀门，由液压执行器带动连杆机构控制。

1 大型阀门阀杆的典型故障

鼓风机煤气蝶阀的工作制度为全年24h运行，在频繁的调节过程中，原阀杆轴头双键槽均会发生不同程度的损坏，在调节过程中虚行程较大，同时设备劣化较快。由于阀斗日绘动是煤气蝶阀的关键部位，发生损坏后必须及时修复，而在现场更换鼓风机煤气蝶阀需系统停产，且在煤气区域作业危险性极大，同时由于煤气蝶阀在系统中的关键作用，停产更换煤气蝶阀会造成生产的损失，拉高生产成本，这种情况给企业和技术人员现场维修煤气蝶阀的阀杆造成很大压力。

2 解决方案

为了消除现场修复煤气蝶阀阀杆的重大安全隐患和减少停产造成的损失，设计一种大型阀门阀杆在线修复装置及方法，对已损坏的阀杆轴头及联接部位进行不停产修复，无需降低生产负荷，提高生产的安全性，保证生产的顺利进行。

2.1 实施原理

一种大型阀门阀杆在线修复装置(图1)，包括压盖、压盖紧固螺栓、螺孔、连杆、转轴、轴套、上外胀套、上内胀套、下外胀套、下内胀套、铜套、平键、键槽、凸台、阀杆、阀座。

如图1所示，连杆的一端安装垂直与连杆臂的转轴，转轴与电液执行器相连接，连杆的另一端有垂直于连杆臂的轴套，轴套与连杆一端的转轴平行，轴套的内孔中安装胀套，胀套的外壁与轴套的内孔壁相配合，胀套的内壁与阀杆的外壁相匹配，胀套下部的轴套内孔壁上有键槽，平键嵌在键槽中与阀杆配合连接，压盖位于胀套的上端，压盖紧固螺栓将压盖与轴套顶部的螺孔固定连接，轴套的外壁套装有铜套，铜套安装在阀座的连杆安装孔中。

图1 修复装置结构示意

胀套为上外胀套、上内胀套、下外胀套、下内胀套，上外胀套和下外胀套分别套装在上内胀套和下内胀套的外部，上外胀套和下外胀套内壁分别有1:4的锥度，上内胀套、下内胀套外壁分别有1:4的锥度，上外胀套和下外胀套的外壁分别与连杆的轴套内孔壁为胀紧配合，上内胀套和下内胀套的内壁分别与阀杆的外壁为胀紧配合。

压盖位于胀套的上端，连杆的轴套的顶部圆周均布有螺孔，压盖圆周均布有与轴套顶部螺孔相对的通孔，压盖紧固螺栓穿过压盖通孔将压盖与轴套顶部固定连接，压盖将连杆的轴套内的胀套压紧，实现轴套与阀杆的胀紧连接。鼓风机煤气阀门修复案列中压盖紧固螺栓采用内六角圆柱头螺栓，规格为M12x50 mm，数量为10个，压盖1的通孔为Φ14 mm孔。

连杆的轴套的外壁套装有铜套，铜套材料为锡青铜，铜套外表面镶嵌于阀座的连杆安装孔中，铜套的内表面与连杆的轴套配合，防比连杆动作过程中发生晃动。

大型阀门阀杆在线修复装置连杆的轴套内孔为阶梯形(图2)，阶梯的上部直径大于下部直径，2组胀套位于阶梯的上部，阶梯下部为凸台，凸台的高度为原阀杆键槽长度的1/2。凸台的相对两侧分别有垂直方向的键槽,2个平键分别嵌在键槽中。平键的长度为原阀杆平键长度的1/2，通过与连杆的轴套内壁键槽配合，实现防比阀杆失控转动的双重保护。

图2连杆结构示意

2.2 实施方法

大型阀门阀杆在线修复方法:

①现场拆除故障的阀杆与执行器之问连接的连杆及平键;

②将连杆一端的转轴与执行器相连接;

③将铜套安装于阀座上，再将连杆的轴套安装在铜套中，轴套外壁与铜套内壁为滑动配合;

④在连杆的轴套中安装平键，再分别安装4个胀套，安装胀套后在胀套上方压紧压盖，用压盖紧固螺栓将压盖与轴套的顶部的螺孔固定连接，使得胀套与连杆的轴套和阀杆分别实现过盈联接，完成修复工作(图3) ;

⑤分别连接好电液执行机构，通电试车。

图3 修复阀门装配示意

3 实施效果

在线修复方法改变了现有技术，在较细的阀杆轴头部位采用双键联接的原结构，以2组胀套结构为主的连接结构，辅助以平键起到保护作用，并对阀门阀座与连杆的连接结构进行重新设计，同时优化曲柄连杆结构，加长力臂达到执行器省力的目的，最大程度地提高设备运行可靠性。

4 经济效益

改造前由于连杆动作安全隐患大，每班需派专人对现场设备进行检查确认，常规处理方案需鼓风机停机，停产加自板更换蝶阀，在线处理方法完全避免停产，且实施效果良好，运行平稳，安全可靠，仅此一项创效80万元人民币以上。此外增加了机构运行平稳性，提高设备可靠性，延长备件使用寿命，缓解人力及备件成本。