球型調節閥越來越（yuè）多地應用於（yú）石油化工裝置中，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（jiā）了高聚合（hé）粉料（含有機溶劑）等高黏（nián）結性、高（gāo）硬度的塑化料固體（tǐ）顆粒（lì）。由於固體顆粒介質的特殊性和有機溶劑（如己烷）的易揮發性等原因（yīn），應用於（yú）此類介（jiè）質的（de）球閥使用一段時間後（hòu），易出現內漏、卡澀，開關不到位等故障。此時，執行器的持續輸出力可能對球閥整體主（zhǔ）要操作件造成（chéng）破壞，閥門被迫下線維修，進而影響生產裝置的運行。

目前，不管是進口品牌硬密封球閥，還是國內（nèi）生產（chǎn）的硬密封球閥，應用於固體顆粒介質工段（duàn）時，均容（róng）易出現內漏和卡澀現象（xiàng）。為了增加係統在線正（zhèng）常運行（háng）的時間，國內一些閥門生產廠家對金屬硬密封球閥結（jié）構進行了優化，通過（guò）改進（jìn）球閥的內部結構在含固體顆粒介質工段的運（yùn）行效果良好。
一、損壞原因分析
根據客戶使用（yòng）情況調查，應用於固體顆粒工段的金屬（shǔ）硬密封（fēng）球（qiú）閥，故障頻率較高，容易出現內漏、卡澀等故障，通常（cháng）金屬硬密封在線運行時間最多為半年左右，甚至兩三個月就出現故障，這也成為製約整個裝置長期運行（háng）的瓶頸。
1.1內漏原因分析
球（qiú）閥內漏與工藝介質的性質、運行條件、密（mì）封副塗層材料的選擇等（děng）因素相關。球閥內漏主要原因：密（mì）封麵塗層衝刷（shuā）；介質對密封麵的剝落（luò）與腐蝕（shí）。一研究表明，金（jīn）屬硬密封球閥、密封副塗層之間存在著粘結的現象（xiàng），如果密封副塗層選取不（bú）合（hé）適，密封麵之（zhī）間（jiān）就會產（chǎn）生嚴重的粘結，在開關過程中密封麵之間就（jiù）嚴重拉傷。球閥在（zài）開啟瞬間，由於上（shàng）下遊相對壓差較大流通間（jiān）隙較小，流（liú）速較快，此時固體顆粒介質（zhì）會對（duì）球閥密封副塗層產生強烈的衝刷，隨著球閥開關頻率（lǜ）不斷增加，衝刷增加，最終導致（zhì）球閥嚴重內漏。
1.2卡澀及（jí）開關不到位原因分析
固體顆（kē）粒用球閥出現卡澀及開關不到位的（de）直接原因：密封（fēng）麵拉傷；固體顆粒介質在閥腔內堆積；軸（zhóu）承（chéng）、軸套等不做（zuò）硬化處理或設計結構不合理。有（yǒu）些工段開啟壓差（chà）很大，溫度較高，導致密（mì）封麵摩擦力較大，開關所需的克服摩擦力所做（zuò）的功大部分轉化為熱能，升高了密封麵的溫度，更加（jiā）增大了附著磨損和氧化磨損的趨勢。隨著開關次數的增加，密封麵很容易拉傷，造成（chéng）開關卡澀。采用（yòng）雙重軸承設計和軸套硬化處理（lǐ），既增加閥杆轉動的旋轉點，又通過增加不同硬度的硬化材料提高了雙重軸承和軸套硬化的耐磨性和強（qiáng）度，保證了閥門長期高（gāo）頻率的開（kāi）關而不會導致閥杆與軸承、軸套拉傷。
二、處理（lǐ）辦法
粉料用金屬硬密封球閥，由於其應用介質的特（tè）殊性，密封麵的整（zhěng）體壽命均較短，無法很好地滿足現場實際使用需求，存在很大的（de）安全隱患。因而應從閥門整體結構出發，對閥門進行優化設計，如（rú）密封麵材（cái）質選擇、開口碟簧設計（jì）、卸灰槽設計、閥座（zuò）結構優化等（děng），可有效提高應用於固體顆粒的硬密封球閥密封（fēng）麵的使用壽命，進而可提高整個（gè）球閥在線運行（háng）時間。
2.1密封麵（miàn）材質選擇
經過國（guó）內外許多球閥供應商實驗研究表明，密封麵的塗層材（cái）料選擇並非越硬越好，也沒（méi）有最佳的適用（yòng）於任何場合的特殊材料。根據工藝介質條件及操作要求，采用合適的硬質合金材料，並采用合理（lǐ）的密封（fēng）結構，才能有效預（yù）防密封副（fù）粘結。在密封麵材料選擇上，通過大量的試驗，對幾十種密封副材料（liào）進行配比試驗，從中挑出了具有超強工況針對性，抗粘接性、抗氧化（huà）性、良（liáng）好導熱性及導電性的硬質合金塗層材料。該（gāi）硬（yìng）質合金塗層徹底解決了高壓、高溫、純淨氣體工況下，硬質合金（jīn）粘結、氧化（huà）、熱量積累以及靜（jìng）電放電等難題，其應用（yòng）於（yú）固體顆粒（lì）介質時，無論在耐磨性（xìng）能還是使用壽（shòu）命上都（dōu）得到（dào）了很大的提升。在密封結（jié）構上，采用定量壓縮、雙軸承、開口碟簧補償等結構設計，保（bǎo）證高溫、常溫和低溫下開關扭矩穩定及開關到位。
2.2開（kāi）口碟（dié）簧設計
固（gù）體顆粒球閥越來越多（duō）地（dì）選（xuǎn）用碟簧。通常（cháng）情況下，應（yīng）用（yòng）碟簧的球閥即使在無壓狀態（tài）下，開啟與關閉過程（chéng）中產（chǎn）生的扭矩亦不相同，開啟過程（chéng）中扭矩波（bō）動不大，但關閉過程出現扭矩先最（zuì）大再突然變小然後再逐漸增大的現象（xiàng）。原因是球體在關閉的過程中，閥座的側（cè）斜造成起（qǐ）始位（wèi）置（zhì）與關閉位置的（de）碟簧預緊力不同，相應（yīng）的球座密封（fēng）副之間產生的摩擦力不同。開口碟（dié）簧（huáng）可解決閥門開（kāi）啟與關閉扭矩不同的問題。球閥開啟或關閉過程中，開口碟簧使開口側碟簧力變小，此時雖然閥座側斜（xié），一側的碟簧壓縮量會增大，但由於開口的影響，使兩側的力基本相同，保證球閥關閉與（yǔ）開啟過（guò）程中球（qiú）座密封副塗層產生的摩擦力矩基本恒定（dìng），降低了整台球閥的（de）開關扭矩（jǔ），有效降低了閥（fá）門卡澀故障。
2.3卸灰槽設計
進入到碟簧位置的物料相對螺（luó）旋彈（dàn）簧較易排出，但物料同樣會進入（rù）碟簧部位，在碟簧與閥體或閥帽（mào）之（zhī）間形成的三角區域內（nèi）形成堆積。而且隨著壓力的（de）變（biàn）化，閥座組件會產生少量的位移，碟簧變形產生的空隙就會被固體或漿料介質填滿，使碟簧無法複位，失去其固有的彈性補償功能而處於卡死狀態，從而造（zào）成球體與閥座之間（jiān）的摩擦力隻增不減，越來越大，最終導（dǎo）致球閥開始（shǐ）出現卡澀現象，直至執行器（qì）無法驅動球閥，最終（zhōng）導致球閥故障（zhàng）。球閥卸灰槽已很好地解決了這一（yī）難題。物料進入（rù）碟簧後，通過（guò）卸灰槽排出碟（dié）簧後麵的灰或漿料，碟簧不會被卡死，良（liáng）好地保證了閥座的靈活性，從而使該處扭（niǔ）矩很好地控製在設計範圍內，保證了係統的正常運行（háng）。
除了上（shàng）述所提及的優化設計，針對固體顆粒介質用球閥，設計、生產此類閥（fá）門時還確保了以下方麵：
（1）閥座邊緣銳利，起刮刀作用，防止固體（tǐ）顆粒（lì）進入閥座與球體（tǐ）的縫隙。
（2）閥（fá）座（zuò）環與閥體內的閥座槽（cáo）的表麵粗糙度與尺寸公差合理，保證其間的石墨密（mì）封材料在規定（dìng）的操作及設計溫度下不會被擠壓，同時防止由於熱（rè）膨（péng）脹引起的閥座粘結（jié）。
（3）座槽（cáo）內的閥座環支撐部（bù）件在球閥運轉過程中不會發生（shēng）傾（qīng）斜。
（4）閥座表麵具有足夠的硬度，無（wú）汙跡、裂縫（féng）或凹痕。
金屬硬密封球閥應用（yòng）於懸浮液、渣漿、聚乙烯粉等固體顆（kē）粒介質時，易出現（xiàn）內漏、卡澀、開關不到位等故障。通過優化球閥的內部結構，有效防止了閥腔內（nèi）介質雜質進入閥體與閥座之間的腔內，設計生產出來的球閥具有（yǒu）壽命長，耐高（gāo）溫、耐磨損、耐衝刷等（děng）特點（diǎn），已廣泛應用於（yú）高溫、高壓、腐蝕（shí）、結晶、沉（chén）澱性介質工況，如石油化工裝（zhuāng）置生產的的固體顆（kē）粒產品下料輸送等管線上，效果很好。