高压止回阀断裂失效解析

1、张亮2、梅响林3、康治红

2、凯喜姆阀门有限公司        浙江省温州市   325000

3、特技集团阀门有限公司      浙江省温州市   325000

摘要：高压止回阀在运行中受到不同环境、工况的影响会导致出现高压止回阀断裂失效等问题，而出现此种问题主要影响系统运行的安全性、稳定性。在社会经济发展中，高压止回阀的应用范围日益拓展，为了满足高压止回阀应用需求，要重点分析高压止回阀在应用中出现的故障隐患问题，了解断裂失效的成因，综合实际状况探究优化措施，方可切实保障系统运行的安全性。

关键词：高压止回阀；断裂失效；优化措施

高压止回阀就是通过介质自身的流动性能而实现自动开闭的阀瓣结构，其主要的功能就是有效避免介质导流，也称之为止逆阀。在系统运行中应用高压止回阀断可以有效避免泵以及驱动电动机出现反转等问题。高压止回阀断裂失效问题具有一定的复杂性，受到多种因素的影响，一旦出现势必会导致严重的安全隐患问题。

1.高压止回阀断裂失效

高压止回阀在工业系统中具有重要的功能，可以有效避免介质回流而对设备产生的损害性影响，属于防护装置结构。分析高压止回阀断裂失效的问题，则可以保障系统运行的安全性。

高压止回阀断裂失效的主要成因就是因为工艺设计不符合实际状况，在设计中还是存在缺陷等问题。工艺设计缺陷，如果物流倒流则会严重的威胁设备的管道，如果在没有设置高压止回阀的时候同时设置紧急切断阀，则会导致出现故障隐患问题。同时在高压止回阀的长期运行中，受到应用环境、腐蚀以及年限等多数因素的影响会导致出现疲劳断裂等问题。阀体的材料强度、应力以及塑性基本等如果不符合要求，都会影响整体的性能，导致阀体出现脆性特征，进而诱发高压止回阀断裂失效的问题[1]。

2.高压止回阀断裂检验以及分析

2.1宏观特征分析

分析高压止回阀断裂位置的宏观特征，则可以了解其具体的断裂因素。综合经验以及实际状况进行分析可以发现其主要断裂如下：

阀体宏观端口可以划分为平齐光整区域以及粗糙区域两个方面。其中平整区主要就是裂缝的疲劳扩展区域，多数状态中整体表面光滑，疲劳扩展的效率相对较低，在低应力高周疲劳的拓展性变化，在裂纹拓展的后期则会发现整体断面结构呈现粗糙的状态，呈现放射性的台阶，随着扩展速度的增加裂纹呈现韧性撕裂的变化。出现此种问题主要就是因为在断裂位置中，其可以承载的面积缩减，同时应力逐渐增大。粗糙的区域端口呈现结晶的状态，整个材料具有脆性的特征，断口位置属于宏观的脆性断口。

2.2疲劳裂纹

分析疲劳裂纹可以分析，在阀体的外表面台阶位置呈现扩展的态势，接近阀体内表面位置其裂纹扩展要原有与阀体轴线垂直方向，转为45°的拓展态势，出现此种问题主要就是因为随着阀体的壁厚的减薄，导致材料出现塑性变化，出现剪切断裂等问题。疲劳裂缝最初是在阀体的台阶位置，在此位置存在应力集中的变化，而应力集中则是导致疲劳裂缝出现断裂失效的主要成因[2]。

3.高压止回阀断裂控制措施以及优化手段

3.1建立风险等级管理机制

对于不同环境以及应用场合中应用的高压止回阀要确定工艺条件、失效概率以及性能，失效风险等多种因素，在高压止回阀断裂预控中，要综合应用的场合工艺介质、压差以及公称直径等参数，了解工艺波动的实际状况，分析历史数据、故障隐患等多种因素，制定完善的管理机制，通过分级管理的方式进行规范化管理。要了解高压止回阀断裂的具体类型、风险隐患，确定风险的等级，通过分级管理的方式进行综合处理，确定维护管理的策略以及手段，综合实际的生踹撇状况，优化管理措施，对其进行系统检验，科学维修以及及时更换处理，充分保障高压止回阀运行安全性。

3.2建立高压止回阀断裂数据库

为了提高高压止回阀断裂的综合管理能力，要建立失效数据库，了解基础信息以及数据波动，制定完善的管理机制，通过企业管理部门进行数据采集、了解检验状况，维护公开，积累多种高压止回阀断裂、失效的数据信息，通过信息化的方式进行智能化管理，通过数据库进行数据存储、挖掘以及交互应用，量化风险设备，为高压止回阀断裂预控提供基础信息以及管理平台[3]。

3.3优化采购，定期检验

高压止回阀种类繁多，不同设备、型号以及应用的品种也具有一定的差异性，在应用中如果缺乏对高压止回阀断裂风险的认识，则会导致出现诸多隐患问题，对此，在源头上进行质量控制，明确不同应用环境中对于高压止回阀的应用性能，优化安装工艺以及手段，则可以切实降低高压止回阀断裂的隐患问题。

根据国家标准以及行业要求，基于基础标准进行高压止回阀断裂的检验、试验以及技术指导，合理选择设备类型，强化设备管理，做好入场检验，强化质量控制以及管理，则可以切实保障高压止回阀的整体质量。

3.4定期回检，强化维护

3.4.1重视日常管理

建立完善的高压止回阀管理机制，通过常态化的方式进行定期的检验以及维护管理，了解管理方案以及技术标准，确定高压止回阀断裂风险等级，根据要求进行强制性处理。要根据国家标准，检验要求、日常维护要点，在工艺条件允许的状态之下合理进行高压止回阀断裂检验，根据实际状况制定完善的工艺以及安全处理不断，强化日常监控以及管理，充分保障高压止回阀运行安全性。

在高压止回阀的选择中要做好性能、结构的检验，保障符合技术标准。根据要求进度烟气检验，做好弹簧以及密封圈等位置的性能检验，保障符合技术标准。在高压止回阀的操作中，要根据操作流程以及技术标准开展，要合理操作，综合实际状况进行定期开闭阀门，保障整体性能的稳定性，避免内部部件受损，出现隐患等问题。重视介质的检查以及清洗，处理杂质以及颗粒物，要避免因为介质影响而出现阀门失灵、腐蚀以及性能受损等问题。

3.4.2优化工艺流程

日常维护管理可以有工艺流程，在检查中做好关键位置的综合分析，分析管道是否存在杂质，阀盖以及阀体等设备是否出现性能损害、断裂风险等等，如果出现内部结构的损害则要及时处理，更换，保证性能稳定。

重点处理动销或弹簧断裂弱等问题，要综合实际状况进行系统分析，如果出现隐患则要及时更换处理，保障整体安全性。在泵出口出现逆流等问题的时候则会导致泵的旋转倒转等问题，出现损害性问题，因此在实践中要基于实际状况进行综合想，避免阀门在运行中受到多种因素的影响，出现高压止回阀断裂失效等问题。

3.5重视研发，强化工艺改造

相关单位以及科研单位，要重点分析高压止回阀断裂的问题，做好技术创新，有效降低高压止回阀断裂概率，充分提高整体性能，这样则可以切实降低安全隐患等问题。重视工艺改造以及优化，要提高系统的安全性能，通过设置风险装置以及智能在线检测系统等方式，有效提高高压止回阀安全性，设置连锁紧急切断阀等保障高压止回阀运行安全性。

结语：

分析高压止回阀断裂失效性能以及主要诱因，综合实际状况做好综合分析，强化日常管理，实现动态检测，做好数据采集以及常态化维护，可以有效发现异常隐患，及时更换、维护设备，切实降低因为高压止回阀断裂失效而出现的安全问题，充分保障了系统运行的安全性、稳定性。

参考文献：

[1]傅仁浦,刘德军,徐宁杰等.增压法在消除核电厂止回阀“锅炉效应”中的应用[J].电工技术,2023,(20):203-205.

[2]马向荣.加氢装置高压阀门的设计与选型研究[J].阀门,2023,(02):140-144.

[3]范玉刚,张由振.基于多尺度排列熵和正则化RVFL的高压隔膜泵单向阀故障诊断[J].云南大学学报(自然科学版),2023,45(01):38-47.