球型調節閥越來越多地應用於石油化工（gōng）裝置中，如聚乙烯生產實驗裝置中，其應用介質在有機溶劑、氣、水的基礎上增加了高聚合粉料（含有機溶劑）等（děng）高黏結性、高硬度的塑化料固體顆粒。由於固體顆粒介質的特殊性和有機溶劑（如己烷）的易揮發性（xìng）等原因，應用於此類介質的球閥使用一段時間後，易出現內漏、卡澀，開關不到位等故障。此時，執行（háng）器的持續輸出力可能（néng）對球閥整體主要操作件造成破（pò）壞，閥門被迫下線維修（xiū），進而影響生產裝置的運（yùn）行。

目前（qián），不管是（shì）進口品牌硬密封球閥，還（hái）是國內生產的硬密封球閥，應用於固體顆粒介質工（gōng）段時，均（jun1）容易出現內漏和卡澀現象。為了（le）增加係（xì）統在線正常運（yùn）行的時間，國內（nèi）一些（xiē）閥門生產廠家對金屬（shǔ）硬密封（fēng）球閥結構進行了優化，通過改進球閥的內部結構在含（hán）固體顆粒介質工段的運行效果良好。
一、損壞原因分析
根據客戶使用情況調查，應用於固體顆粒工段的金屬硬密封（fēng）球閥（fá），故障頻率較高，容易出現內漏、卡澀等故障，通常金屬硬密封在線運行時間最多為半年左（zuǒ）右，甚至兩三個月（yuè）就出現故障，這也成為製約整個裝置長期運行的瓶頸。
1.1內漏原因分析
球閥內漏（lòu）與工藝介質的（de）性質、運行條件、密封副塗層材料的選擇等因素相關。球閥（fá）內漏主要原因：密封麵塗層衝刷；介質對密封麵的剝落與腐蝕。一研究表明（míng），金屬硬密封球閥、密封副塗層之間存在著粘結的現象，如（rú）果密（mì）封副（fù）塗層選取（qǔ）不（bú）合適，密封麵之間就會產生嚴重的粘結，在（zài）開關過程中密封麵之間就（jiù）嚴重拉傷。球閥在開啟（qǐ）瞬間，由於上下遊相對壓差較大流通間隙較小，流速較快，此時固（gù）體（tǐ）顆粒介質會對球閥密封副塗（tú）層產生強烈的衝刷，隨著球閥開關頻率不斷增加，衝刷增加，最終導致球閥嚴重內漏。
1.2卡澀及開關不到位原因分析（xī）
固體顆粒用（yòng）球閥出現卡澀及開關不到位的直接原因（yīn）：密封麵拉傷；固體顆粒介質在閥腔內堆積；軸（zhóu）承、軸套等不（bú）做硬化處理或設（shè）計結（jié）構不合（hé）理。有些工段開啟壓差很大（dà），溫度較高（gāo），導致密封麵摩擦力較大，開關所需的克服摩擦力所做的功大部分轉化為熱能，升（shēng）高了（le）密封（fēng）麵的溫度，更加增大了附著磨損和氧化磨損的趨勢。隨著開關次數的增加，密封麵很容（róng）易拉傷，造成開關卡澀。采用雙重軸承設計（jì）和軸套硬化處理，既增（zēng）加閥杆轉動的旋（xuán）轉（zhuǎn）點，又通過增（zēng）加不同硬度（dù）的硬化材料提高了雙重（chóng）軸承（chéng）和軸套硬（yìng）化的耐磨性和強度，保證了閥門長期高頻率的開關而不會（huì）導致閥杆與軸承、軸套拉傷。
二、處理辦法
粉料用金屬硬密封球閥，由於其應（yīng）用介質（zhì）的特殊性，密封麵（miàn）的整體（tǐ）壽命（mìng）均較短，無法很好（hǎo）地滿足（zú）現場實際使用（yòng）需求，存在很大的安（ān）全隱患。因而應從閥門整體結構出發，對閥（fá）門進行優化設計，如密封麵材質選擇、開（kāi）口碟簧設計、卸灰槽設計、閥座結構優化等，可有效提高應（yīng）用於固體顆粒的硬密封球閥密封麵（miàn）的使用壽命，進而（ér）可提高整個球閥在線（xiàn）運行時間。
2.1密封麵材質（zhì）選擇
經過國內（nèi）外許多球（qiú）閥供應商實驗研究表明，密封麵的塗層材料選擇並（bìng）非越硬越好，也沒（méi）有最佳的適用於任何場（chǎng）合（hé）的（de）特殊材（cái）料。根據工藝介質條件及操作要求（qiú），采用合適的硬質合金（jīn）材料，並采用合理的密封結構，才能有效預防（fáng）密封副粘結。在密封麵材料選擇上，通過大量的試驗，對幾十種密（mì）封（fēng）副材料進行（háng）配比試驗，從中挑出了（le）具有超強工況針對（duì）性，抗粘接性、抗氧化性、良好導（dǎo）熱性及導電性的硬質合金塗層（céng）材料。該硬質合金塗（tú）層徹底解決了高壓、高溫、純淨氣體工況下，硬質合金粘結、氧化、熱量積累以及靜電放電等（děng）難題，其（qí）應（yīng）用於固體顆（kē）粒介質時，無論在耐磨性能還是使用壽命上都得到了很大的提（tí）升。在密封結構上，采用定量壓縮（suō）、雙軸承、開口碟簧補償等結構設計，保（bǎo）證高溫、常（cháng）溫和（hé）低溫下開（kāi）關扭（niǔ）矩穩定及開關到位。
2.2開口碟簧設計
固體顆（kē）粒球（qiú）閥越來越多地選用碟簧。通常（cháng）情況下，應用碟簧的球（qiú）閥即使在無壓狀（zhuàng）態下（xià），開啟與關閉過程中產生的（de）扭矩亦不相同，開啟過程中扭矩波動不大，但關閉過程出（chū）現（xiàn）扭矩（jǔ）先最大再突然變小然後再逐漸增大的現象。原因是球體在關閉的過程中，閥座的側斜造成起始位置與關閉位置的碟簧預緊力不同，相應的球（qiú）座密封副之間（jiān）產生的摩擦力不同。開口碟簧可解決閥門開啟與關閉扭矩不同的問（wèn）題。球閥開啟或關閉過程中，開口碟簧使開口側碟簧力變小，此時雖然閥座側（cè）斜（xié），一側的碟簧壓縮量會增大，但由於（yú）開口的影（yǐng）響，使（shǐ）兩側的力基本相同，保證球閥關閉與開啟過程中球（qiú）座密封副塗層產生（shēng）的摩擦（cā）力矩基本恒定，降低了整台球閥（fá）的開關（guān）扭矩，有效降低了閥（fá）門卡澀故障。
2.3卸灰槽設計
進入到碟簧位（wèi）置的物料（liào）相（xiàng）對螺旋彈簧較易排（pái）出，但物料同樣會進入碟簧部位，在碟簧與閥（fá）體或閥帽之間形成的三角區域內形成堆積。而且隨著壓力的變化，閥座組件會產生少量的（de）位（wèi）移，碟簧變形產生的空隙就會被固（gù）體或漿料介質填滿，使碟簧無法複位，失去其固有的彈性補償功能而處於卡死（sǐ）狀態（tài），從而造成球體與閥座之間（jiān）的摩擦力隻增不減，越來越大，最終導致（zhì）球（qiú）閥開始（shǐ）出現（xiàn）卡澀現象，直（zhí）至（zhì）執行器無法驅動球閥，最終導致（zhì）球閥（fá）故（gù）障。球閥卸灰槽已很好地解決了這一（yī）難題。物料（liào）進入碟簧後，通過卸灰槽排出碟簧後麵（miàn）的灰或漿料，碟簧不會被卡死，良好地保證了閥座的靈活性，從而使該處扭矩很（hěn）好（hǎo）地（dì）控製在（zài）設計範圍內，保證了係統的正常運行。
除了上（shàng）述（shù）所提及的優化設計，針對固體顆粒介質用球閥，設計、生產此（cǐ）類閥（fá）門時還確保了以下方麵：
（1）閥座邊緣銳利，起刮刀作（zuò）用，防止固體顆粒進入閥座與球體的縫隙。
（2）閥座環與閥體內的閥座槽的表（biǎo）麵粗糙度與（yǔ）尺（chǐ）寸公差（chà）合理，保證其間的石墨密封材料（liào）在規定的操作（zuò）及設計溫度下不會被擠壓，同時防止由於熱膨脹（zhàng）引（yǐn）起的閥座粘結。
（3）座槽內的閥座環（huán）支撐部件在球閥運轉過程中不會發生傾斜。
（4）閥座表麵具有足夠（gòu）的硬度，無汙跡、裂縫或凹痕。
金屬硬密封球閥應用於懸浮液、渣漿、聚乙烯粉等固（gù）體顆粒介質時，易出現（xiàn）內漏、卡澀、開關不到位等故（gù）障。通過優化球閥的內部結構（gòu），有效防止了閥腔內介質雜質進入閥體與閥座之（zhī）間的腔內，設計生產出來的球閥具有壽（shòu）命長，耐高溫、耐（nài）磨損、耐衝刷等特點，已（yǐ）廣泛應用於高溫（wēn）、高壓、腐蝕、結（jié）晶、沉澱性介質（zhì）工況，如石油化工裝置（zhì）生產的的固體顆粒產品下料輸送等管線上，效果很好。