探讨了轨道球阀分段式阀杆断裂原因，分析了失效阀杆的光谱、金相以及硬度检测结果，提出了适合阀门实际工况的解决方案。

1、概述

　　轨道球阀综合了球阀、闸阀和截止阀的结构特点，具有阀门启闭时密封面无摩擦和操作扭矩低等优点，在煤化工系统中得到广泛的应用。某煤制油公司制氢装置膜分离系统的空压机管道上应用的国外进口手动轨道球阀，其规格为NPS 8，压力等级Class 1 500，工作压力19. 5MPa，阀杆为分段式结构。在空压机检修时需要对阀门进行操作，但阀门开启或关闭阶段均发生过阀杆断裂现象。

2、问题分析

　　道路蝶阀启闭阀具体步骤中，阀杆既受飞速转动的行动力矩，一并也承受压力下的行动的阻力和拉力。数段式阀杆包含上、下两个方面。上阀杆方面还有梯状外管螺纹段、活性炭过滤器隔绝胶段同时倒隔绝胶段，下阀杆方面还有螺旋运动槽段、楔形段同时扁方段。下两种阀杆由外管螺纹加防转销联系( 图1) ，其影响的部包含下阀杆( 图2) ，而上阀杆无影响。测量能够 影响的下阀杆建筑的原材料中各因素含量的( 表1) ，其包含420 建筑的原材料的需要。对影响的阀杆抽样检验，能够 其氏硬度( 表2) 、金相( 图3) 及拉伸运动测试( 表3) 结论。

1. 上阀杆2. 防转销3. 下阀杆 图1 轨道交通阀门阀杆结构件

图2 下阀杆破损形貌 表1 各事物检查测量值Wt %

表2 抗拉强度查测HRC

表3 热学性能参数检验

图3 金相集体图 　　注意到送样为阀杆实物和的淬透性，搭配ASTM A276 标准规范法律规定的热治疗标准( 表4) ，能够 来判断阀杆的为。经历研究，来确定故障的下阀杆板材为热处置治疗的420。 表4 ASTM A276 规则的420 热净化处理先决条件

　　按照阀杆损伤现象缺陷线条( 图4) 进行分析，损伤现象处归属热应力一起区，该处设计比较复杂，已经内内螺纹退刀槽、外钢轨槽的斜面个部分已经上下左右阀杆接的防转销孔。然后钢轨阀门实际操作扭力只要平常阀门的1 /4竟然更低，而测定阀杆装修产品拉伸构造构造达1 200MPa 上，由于设计上热应力一起和装修产品的构造太低并不形成阀杆损伤现象的注意缘故。

图4 阀杆断了面

3、工况分析

　　管道阀门工程状况前提条件为氯气和塑炼氢等融合性材质，各举氯气纯度约50%，塑炼氢纯度约0. 2%。整合研究分析报告单，阀杆无效的大部分缘由是因为氢致裂口( HIC) 和塑炼物扯力龟裂( SSC) 所导致的。 　　氢致裂开是仍然不锈不锈合金钢料料在常温压力氯气周围工作环境下操作方法时，氯气蔓延倾入不锈不锈合金钢料料中，当水冷却方式中，仍然氢来不抵从不锈不锈合金钢料料中向外移除，不锈不锈合金钢料料内马上会误吸必须的氢，为了产生裂开。塑炼物能力素质发裂是含H2S 的偏酸周围工作环境，当这种易受危害的原物料的的表面上与偏酸空气了解时，H2S 大分子再次发生化学式影响，出现废金属塑炼物和氢水分子，氢水分子在能力素质比较高的裂开端蔓延到的原物料，晶格、晶格的表面上或者晶界上氯气的蔓延和沉积降底了的原物料可塑型塑性形变的能力素质，所致氢脆，使裂开更易扩充。 　　路轨列车阀体阀杆断必备经济条件了氢致划痕和混炼物承载力比空鼓会发生了的3 个经济条件，即承载力比、物料和资料。①阀杆断处设备构造复杂的，承载力比收集。②阀杆组合填料密封组合填料位子正处在路轨列车槽顶部，即阀杆断那部分经常性与物料了解，可是物料为高压力氮气和混炼氢等混物。③420资料不是种马氏体不透钢，要经过蘸火治理 后其生长率和收拢率过小，脆性强，资料强度过高而柔韧性问题。从而，单向阀选择三段日期后，阀杆现在已经有划痕，否则对单向阀采取操作的，即会造成阀杆破损，与路轨列车单向阀在按钮时会发生了阀杆断的前提接合。

4、解决方案

　　运用阀杆的刚度追求和止回阀的便用生产，可适用不同搞定措施。①永久保存以往阀杆节构。上阀杆节构十分简单易行，适用420 文件能充分考虑便用追求。下阀杆节构繁琐，文件适用17 - 4PH。此措施的的特点是成较低，代加工工艺便，装配工艺十分简单易行。②将阀杆设计的为一梯式节构( 图5) ，即將左右侧连接方式的阀杆转变成局部化研发，阀杆文件建议选用17 - 4PH。即便是局部化阀杆代加工工艺一定难度偶有曾加，但有中受内螺纹标准退刀槽和防转销孔对阀杆刚度克制的的影响，阀杆的局部化安全性能得以加强。

图5 整体的阀杆 　　2种策划方案原料的控制都明确NACE MR0175 的让程序执行。 　　(1) 420 素材洛氏硬度管控在≤22HRC，素材的热解决子程序分3 步进电机控制行。①奥氏体化和表面淬火后空冷。②世界最大热度可达621℃ 回火，第二步呢制冷到生活大环境热度。③世界最大热度可达621℃，但最低一号次回火热度，第二步呢制冷到生活大环境热度。 　　(2) 17 - 4PH 的材料坚硬程度调控在≤33HRC，并运用选择性实效通户热加工。①在1 038 ± 14℃固溶退火工艺，空冷或固态退火到32℃下面的。②在760 ± 14℃来对其进行单次积累通户，保暖不少于2h，空冷亦或是固态退火到32℃下面的。③在621 ± 14℃来对其进行第十重新积累通户，保暖不少于4h，空冷亦或是固态退火到32℃下面的。

5、结语

　　加强后的阀杆确定了轮轨不锈钢球阀在含混炼氢操作下的长期的很好正常运行。电动阀门方案的和制作业时，应表明实计的采用操作，特别是在要从严操作下，进行许多有对应性的差距方案的，要从严遵守涉及到的标或高过标实行，功能符合实计的是需要和老客户让。