知识点四 阀门的维修方法
在管路中所使用的阀门品种繁多，结构各异，又是最易损坏的管路附件，对每种阀门的检修，应根据具体结构进行。
一、阀体和阀盖的检修
阀体和阀盖是闸门最外部的封闭壳体，用以承受介质的压力、操作时的附加力、阀门其他零件重量，以及连接处法兰或螺纹的紧力。阀体和阀盖要求有一定的强度和刚度，它们的损坏主要是介质腐蚀、冲蚀及机械损伤造成的局部缺陷，当因腐蚀或冲蚀造成壁减薄，以致影响其强度或刚度时，则无法修理，应予以更换。
检修时，阀体及阀盖应先进行水压强度试验，再用水、压缩空气、煤油或其他介质检验其严密性。阀体、阀盖的缺陷一般采用补焊的办法修理，根据材质的不同选用相应的焊条和焊接工艺。对于受力不大、温度不高的部位，也可视情况采用环氧树脂等类黏结剂进行粘补。焊补前应将缺路处清除干净，焊补后还应进行检查和修整。修补多采用电弧焊，必须注意，不允许使用气焊熔化有缺陷金属的办法来进行焊补。
二、填料室的检修
填料室的检修包括填料更换和填料函部位的检查修理。阀门填料应定期检查更换。小型阀门只需将绳状填料按顺时针方向沿阀杆装入填料室内，将压盖螺母适当拧紧即可。大型阀门填料的断面一般为方形或圆形，最好用方形，压入前应预先制成圈状，接头必须平整，无空隙，无突起现象。
填料的断面尺寸可参考表1-6。
表1-6 填料断面尺寸
选用填料时，必须考虑使用条件和介质情况。一般来说，油浸石棉盘根适用于一定温度的空气、蒸汽、水和重油产品。石墨石棉盘根可用于高温高压条件下，尤以夹有铜丝的石墨石棉盘根耐压力更佳。高温而且温度经常变化的介质可用石棉加铅盘根。强腐蚀介质可用浸聚四氟乙烯石棉盘根或聚四氟乙烯编织盘根。
添加或更换填料时，应将填料圈分层次添加，各层填料圈接缝以45°为宜，圈与圈之间接缝应相互错开120°或者180°，并应在每层填料之间加少许银色的石墨粉。填料室的压盖上紧时，应将压盖螺栓对称地拧紧，不能倾斜，并应留有供今后压紧用的余隙量，见图1-21。
图1-21 填料压盖的装配位置
一般间隙量应为：公称直径DN100以下的阀门为20mm；大于DN100的阀门为30～40mm。压盖压入填料室的深度h不能小于填料室高度H的10%，也不能大于20%。压紧填料时，应同时转动阀杆，以保证添加均匀，避免压得过死。加填料时，除应保证密封性能外，还要保证阀杆转动灵活。阀门的填料室如在工作时有轻微泄漏，可先将阀门关闭，然后适当拧紧填料压盖；如泄漏严重，则应考虑重新更换填料。填料室通常不需要修理，但有的阀门经过较长时间使用后，在填料表面可能有腐蚀现象或有物料黏附其上，修理时要将其清洗擦拭干净，再用砂布磨光，而腐蚀严重并出现麻坑者，应在车床上车去不平的表面。
三、关闭件的检修
关闭件又称密封件，狭义上讲是指跟随阀杆一起动作的阀瓣、阀杆等；广义上讲，包括阀体上的阀座。这里指后者。
关闭件的故障主要表现在密封面泄漏和密封圈根部泄漏，这种泄漏俗称内漏，由于是在阀门的内部，所以不易发现。密封面上较微小的划痕或轻微的不平可以用研磨方法消除；如划痕较深或磨损较重，则应车去一层金属再进行研磨。
阀体或阀瓣上的密封圈常采用两种固定方法：压入法或螺纹连接法。若不需要更换新密封圈，对于根部泄漏，最为简便的方法是用聚四氟乙烯生料带填充，如图1-22所示。以螺纹连接紧固的密封圈，若密封圈损坏严重，但阀体上的螺纹尚保持良好，可以换一个新的密封圈；若阀体上的螺纹被腐蚀得不能再装密封圈时，可将原有螺纹车掉，另外配制一个特殊套圈（最好与阀体的材质相同），用优质电焊条将其焊接在阀体上，然后在该圈上堆焊一层不锈钢或铜合金层，经车削和研磨后成为新的密封面（图1-23）。更换压入固定的密封圈，应将旧圈先清除掉，再采用间隙配合的配合公差h8或h9车制出新密封圈，将新圈压入阀体，经接合缝的严密性试验合格后即可进行密封面的研磨。
图1-22 用聚四氟乙烯生料带修理密封圈根部泄漏
图1-23 阀座密封面的修复
1—堆焊密封面层；2—特殊圈焊在阀体上的填料层；3—阀体；4—车制的特殊圈
在一定条件下，对于泄漏的密封面的修复，可以采用更为简便的方法，如图1-24所示。由于聚四氟乙烯板有较好的密合性能和优良的耐蚀性能，板面无需再加研磨，对与之相配合的密封面的要求也不高，并且便于贮存备用。对于高压阀门，平面密封是不可靠的，修理时可视具体情况改为锥面。深冷阀门的关闭件应经深冷处理后再进行研磨。因为深冷状态会使关闭件变形，预行研磨好的关闭件一经与深冷介质（如液氨）接触就会失去密合性。关闭件是否经过深冷处理，其泄漏量可相差10倍之多。
图1-24 修理密封面的一种简捷方法
1—螺栓；2—聚四氟乙烯板；3—阀座；4—金属垫片或弹簧垫圈；5—阀瓣
四、密封面的研磨
1.研磨前后检查
密封面的缺陷（划痕，撞伤、压伤、坑等），一般深度小于0.05mm时，可用研磨加以消除；若深度大于0.05mm时，应先车削加工，再进行研磨；当深度大于0.20mm时，则应更换新密封圈或堆焊，按加工工艺处理，最后进行研磨。对于肉眼分辨不清的缺陷，可涂红丹，用校验平板检查。也可用下述方法检查：先将密封面擦净，用软铅笔在密封面上画同心圆或通过中心的辐射线，再将校验平板放在密封面上，轻轻按住并旋转2～3转，然后检查密封面。如果所画的铅笔痕线全部被拭去，说明密封面是平整的；如果有部分铅笔痕线残留，则说明密封面不平整，需要重新修整，检查方法如图1-25所示。但无论什么情况下，都不允许用锉刀或砂布修整不平整的密封面，通常采用研磨方法。
图1-25 用校验平板检验密封面的平整度
1—手柄；2—双面校验平板；3—螺母
研磨阀门常用的磨料性能及用途见表1-7。
表1-7 研磨阀门常用磨料的性能及用途
2.磨具
在阀门研磨中，阀体上密封面的研磨比阀瓣、闸板、阀片的研磨要困难些，而阀体上密封面研磨的成败，关键在于磨具的性能。
在一定的研磨压力作用下，磨料能部分地嵌入磨具内（而不会嵌入密封面内），从而使磨具的表面就像砂轮一样，形成无数的切削刃，当磨具与密封面做相对运动时，就产生了切削作用。因此，磨具的材料要比密封面软些，但也不能太软，否则磨料将会全部嵌入磨具而失去其应有的作用。磨具材料最好采用珠光体铸铁，也可以采用灰铸铁（如HT28～48）。磨具在加工之前应先行退火，方法是：将其加热至800℃，并保温3h，在炉内缓冷（每小时降低30℃）到650℃，然后在炉内自然冷却。磨具的工作表面硬度最好在l20～220HB范围内，并根据被磨零件的硬度及磨料粒度灵活掌握。被磨零件的硬度越高，磨具硬度也需相应提高；磨料粒度大时，则磨具硬度可适当低些。粗研磨和精研磨应用两套磨具，精研用的磨具硬度应高些，磨具工作面的粗糙度不应高于Ra0.1μm。
阀门研磨常用的磨具如图1-26及图1-27所示，图1-26中磨具3可以根据被研磨阀门的大小随时更换。导向装置4也可以根据阀门的通道直径来选配。万向接头2是为避免作用在磨具上的压力不均匀时导致磨具倾斜而设置的。若用手工研磨，零件1可以做成图1-27所示手柄状。如利用钻床或其他机械研磨时，零件l制成图1-26所示钻头柄状。导向装置与被磨零件的径向间隙应小于0.1～0.2mm（根据阀门的大小来定）。研磨闸阀的闸板时，可使用平板磨具。研磨时应使其均匀地在磨具整个面上移动。磨具的工作表面应经常用校验平板来检查其平整度，直至合格为止。
图1-26 阀门研磨磨具之一
1—钻头柄；2—万向接头；3—磨具；4—导向装置
图1-27 阀门研磨磨具之二
1—手柄；2—导向装置；3—磨具；4—销；5—开口销
3.研磨
研磨有手工研磨和机械研磨两种。在管道阀门检修工作中，用得最广泛的仍属手工研磨。
研磨前或每次更换磨料后，都必须用煤油擦洗磨具的工作面及被磨的密封面。擦净后，在密封面上均匀地涂上一薄层混有机油的磨料，再将擦净的磨具放在密封面上正反交替90°，转动6～7次，然后将磨具的原始位置转换120°～180°，再继续研磨。如此重复操作5～8次，即以煤油洗净废磨料，并重新涂上磨料继续研磨，直至合格为止。
研磨时，一般是先用较高的压力和较低的转速进行粗研，然后用较低的压力和较高的转速进行精研。经过研磨，应使微细的划道都成为同心圆，如此才能阻止介质的泄漏。粗磨时，磨具压在密封面上的压力不应大于0.147MPa；精磨时，则不应大于0.049MPa。
在钻床或其他机械上传动研磨时，选择合适的磨具转速。润滑最好采用机油，也可采用黄甘油、煤油、硬脂酸、油酸、石蜡等。研磨时，用力要均匀，经常注意检查，不要把密封面的边缘磨钝或磨成球面。两个相邻的密封面如都不平整，不得叠在一起相互研磨，而必须分别用磨具研磨。
在整个研磨过程中，必须注意清洁，不同粒度或不同号数的研磨剂不能相互掺和，且应严密封存以防杂质混入；不能在同一块平板或磨具上同时使用不同粒度或不同种类的研磨剂，阀盘和阀座之间一般不允许对研，应分别进行研磨。
4.研磨后的质量检验
研磨完毕，密封面的平整度可用前述的铅笔划线法或涂色法来检查。研磨以后的密封面粗糙度应不高于Ra0.2μm。质量检查合格后，应进行严密性水压试验。