提高球阀低压密封的合格率改进措施

一、前言

球阀在管路中主要用来做切断、分配和改变介质的流动方向，它只需要用旋转90°的操作和很小的转动力矩就能关闭严密。球阀最适宜做开关、切断和调节阀使用。而双托固定管线球阀是输送天然气管线上使用范围最广、用量最多的一种管道阀门。有些客户反映，公称通径NPS36，压力等级为CL300管线球阀，在经使用一段时间后常出现一些低压阀座密封泄漏的现象。针对这些问题，对库存球阀泄漏状况及其密封泄漏原因进行了分析，提出了改进方法。球阀总装如图1所示。

（a）法兰连接式球阀   （b）全焊接式球阀

图1 固定球阀

二、原因分析

1.现场调查

对此批销售的公称压力为NPS36，压力为CL300管线球阀，进行了3家使用单位现场调查，结果如下：

1）中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司，经调查，共购买了5台。使用了3年，没有发现任何质量问题，也没有出现任何泄漏等现象，客户评价很高。

2）中国石油天然气股份有限公司青海油田分公司，经调查，共购买了10台。使用了2年，只有1只阀门出现一点微微泄漏，但不影响使用，除此之外，再没有发现任何质量问题，客户评价还不错。

3）中国石油天然气股份有限公司吉林油田分公司，经调查，共购买了3台。使用了1年半，没有发现任何质量问题，也没有出现任何泄漏等现象，客户反映很好。

2.库存抽查

对库存的20台NPS36—CL300球阀中抽出10台进行一次试压复检，拆卸后。对球体和阀座进行检验如图2所示。检验结果如图3所示。

图2 球体与阀座

图3 检验项目方框图

结果（见表1）表明，球体变形无影响，完好率100%；阀座变形的有1台，有点气泡微泄漏，完好率90%；密封副磨损无影响，完好率100%；球体表面硬度低的有4台，有点微泄漏，完好率60%；密封面表面粗糙度差的有2台，有点微泄漏，完好率80%。

对不合格台数进行了统计，通过分析，得出了影响低压密封泄漏的因素（见表2）。

表1 低压密封泄漏率

表2 不良项目影响因素

为了更直观地观察各不良项目的规格，绘制出柏拉图（见图4）。

图4 影响因素柏拉图

从图4中可以看出，影响低压泄漏的主要因素是密封球面硬度低和密封面表面粗糙度差。

三、要素确认

影响低压密封的因素分析见表3。进一步因果分析如图5所示。

表3 影响低压密封的因素表 

图5 因果分析 

四、改进措施

针对以上分析，需要采取以下改进措施：

1）对员工进行思想教育、建立责任负责制度，通过岗前培训教育，提高员工的质量意识，并建立了奖罚制度，做到了职责明确、奖罚分明。

2）提高机床设备的加工精度，合理安排好操作人员。

3）对原材料、制造工艺进行严格把关，做到不符合工艺要求的项目决不转到下一工序，做到谁加工谁负责、谁验收谁负责的规定。

4）对原材料进厂进行复检，对不符合标准要求的化学成分和力学性能要求的产品拒绝验收进库，严把质量关。

5）加强工艺工装及设备的控制程序管理，将质量管理切实做到全员参与、全面展开及全过程控制。

6）对球体采用双重热处理工艺。A105材料采用正火加回火处理工艺，表面喷焊钴基合金；不锈钢材料采用固溶处理加稳定化处理工艺，表面喷焊镍基合金。

7）对球体表面粗糙度采用球面抛光新技术，使球体表面粗糙度达到镜面要求Ra0.2μm，圆度0.01mm。

8）装夹工艺的改进，对阀座加工采用浮动膨胀定心技术，使加工保证不变形。

五、结语

经过对球阀不合格品的工艺的改进、人员的培训以及设备的更新。除库存20台销售外，又销售了20台，经客户使用，反映良好，没有出现低压泄漏等现象。所以产品在整个生产、制造和试验过程中得到了验证，不良项目降至零，合格率达到100%。