일, 밸브 스템 파손 현상 

 공업 생산에서 밸브 스템 파손은 무시할 수 없는 문제이다. 밸브 스템 파손은 일반적으로 상하 나사산 뿌리에서 발생하며, 이 부분은 단면적이 가장 작기 때문에 응력 집중 및 기준 초과 현상이 나타나기 쉽다. 특히 작업 조건이 설계 매개 변수에서 크게 벗어날 때, 예를 들어 어떤 발전소에서 DN150 전동 게이트 밸브가 열린 후 밸브 스템 사다리꼴 나사산 홈에서 끊어지는 사고가 여러 번 발생했습니다. 또 다른 종류의 밸브가 끊어지는 사고는 여는 순간에 발생했어. 게이트 플레이트가 아직 밸브 시트에서 분리되지 않은 것으로 나타났고, 밸브 스템은 위 또는 아래 나사산의 뿌리 부분이 파손되었다. 그 원인은 보통 수문판이 끼어서라고 생각하는데, 이건 사실 일부 원인이나 부차적인 원인일 뿐이야. 중요한 이유는 밸브 본체의 중강이 닫힌 후의 비정상적으로 압력 상승, 즉 밸브가 닫힌 후 상하류 양쪽의 밀봉면 사이의 중강 유체 압력이 상류 압력보다 훨씬 높은 현상입니다. 

 이런 현상이 생기는 데에는 두 가지 이유가 있다. 그 중 중강유체는 상류유체에 의해 가열되어 팽창하여, 압력이 급격히 상승하게 된다. 두 번째 수문판이 닫히는 순간 유체가 중강에 폐쇄되어 밖으로 흘러나갈 수 없고, 중강 공간은 밸브 스템에 의해 더욱 압박되고, 액체의 압축성이 매우 제한되어 있기 때문에 압력이 급증할 수 있으며, 이 현상은 특히 발전소의 Z962류 주 급수문 밸브에서 발생하기 쉽다. 동시에, 그 비정상적인 압력 상승은 일반적으로 기하급수로 증가하여, 밸브의 강도 설계 한계를 훨씬 초과한다. 

 이런 현상이 생기는 데에는 두 가지 이유가 있다. 그 중 중강유체는 상류유체에 의해 가열되어 팽창하여, 압력이 급격히 상승하게 된다. 두 번째 수문판이 닫히는 순간 유체가 중강에 폐쇄되어 밖으로 흘러나갈 수 없고, 중강 공간은 밸브 스템에 의해 더욱 압박되고, 액체의 압축성이 매우 제한되어 있기 때문에 압력이 급증할 수 있으며, 이 현상은 특히 발전소의 Z962류 주 급수문 밸브에서 발생하기 쉽다. 동시에, 그 비정상적인 압력 상승은 일반적으로 기하급수로 증가하여, 밸브의 강도 설계 한계를 훨씬 초과한다. 

 이. 자주 발생하는 파단 원인 분석 

 (一) 설계와 제조요인 

 1. 나사산 뿌리 설계 문제 

 밸브 스템 상하 나사산 뿌리의 단면적이 작아서, 사용과정에서 응력집중 및 규격초과현상이 발생하기 쉽다. 특히 작업 조건이 설계 파라미터에서 크게 벗어날 때 이런 문제는 더욱 두드러진다. 예를 들어, 어떤 발전소에서 DN150 전동 게이트 밸브가 열린 후 밸브 스템 사다리꼴 나사산 홈이 끊어지는 사고가 여러 번 발생했는데, 이는 주로 나사산 뿌리의 단면적이 작아 실제 작업 중의 응력을 견딜 수 없기 때문이다. 

 2, 표면 처리 문제 

 질화 처리는 밸브 제조에서 흔히 볼 수 있는 공정이지만, 제대로 처리하지 않으면 밸브 스템에 악영향을 미칠 수 있습니다. 질화 처리는 밸브 스템의 취성을 증가시켜 사용 과정에서 파손이 발생하기 쉽다. 예를 들어 일부 사례에서 질화 처리를 거친 밸브 스템은 일정 기간 작업 후 파손 현상이 발생했으며, 분석 결과 질화 처리로 인한 취성 증가가 중요한 원인임을 발견했습니다. 

 (이) 설치 및 조정 요소 

 1, 전기 설치 일정 조정이 너무 어서 

 어떤 발전소를 예로 들자면, 전기 설비의 여정 조정이 과도하고, 보호력 모멘트가 너무 커서 밸브가 파손되는 사고를 일으켰어. 조사 결과, 밸브의 밸브 커버 미리 조여진 너트가 느슨해지고, 밸브 커버가 위로 이동되고, 밸브 스템 너트가 끼어드는 것으로 나타났다. 이 경우, 전기 설치 일정 조정이 과도하게 되어, 보호력 모멘트가 밸브 스템의 견딜 수 있는 범위를 초과하여 밸브 스템이 파손되었다. 

 2, 밸브 스트로크 조립 문제 

 밸브 스트로크 조립이 너무 길거나 너무 짧으면 밸브 스템에 영향을 줄 수 있어. 밸브의 여정 조립이 너무 길면 밸브 스템 밀봉 경사면과 밸브 코어 핀의 압력과 정도가 커져 밸브 코어와 밸브 시트 링의 밀봉이 너무 조여져 밸브 스템의 하중이 증가하여 피로해지기 쉽다. 예를 들어 천연 가스 처리 스테이션의 밸브 고장에서 6인치 밸브의 스트로크가 너무 길면 밸브 스템의 하중이 증가하여 피로가 발생하여 파손 사고가 발생합니다. 만약 밸브 여정 조립이 너무 짧으면, 밸브 스템 밀봉 경사면과 밸브 코어 핀의 압력과 정도가 부족하여, 밸브 코어와 밸브 시트 링의 밀봉이 빡빡하지 않고, 밸브가 누출되기 쉽다. 

 (삼) 작업 환경 요인 

 1, 중강 비정상 승압 

 밸브 본체의 구멍이 닫힌 후의 비정상적인 가압현상은 밸브봉을 파괴할 수 있다. 이러한 현상이 발생하는 데에는 두 가지 이유가 있습니다. 첫째, 중강 유체가 상류 유체에 의해 가열되어 팽창하여 압력이 급격히 상승합니다. 둘째, 수문이 닫히는 순간 유체가 중강에 폐쇄되어 외부로 유출되지 않고 중강 공간이 밸브 스템에 의해 더 압박됩니다. 액체의 압축성이 매우 제한되어 압력이 급증합니다. 이 현상은 특히 발전소의 Z962급 주 급수문 밸브에서 발생하기 쉬우며, 동시에, 그 비정상적인 압력 상승은 일반적으로 기하수적으로 증가하여 밸브 스템 강도 설계 한계를 훨씬 초과합니다. 

 2, 온도차와 압력 변동 

 온도와 압력의 변동은 밸브 스템에도 영향을 미칩니다. 온도차가 큰 경우, 밸브 스템은 열팽창과 냉축이 일어나기 쉬워, 이로 인해 응력이 집중되어 밸브 스템이 파손될 위험이 높아진다. 예를 들어 밸브의 차가운 상태에서 뜨거운 상태를 닫은 후에 다시 열면, 밸브 스템이 열에 의해 팽창하고 늘어나기 때문에 게이트 플레이트가 더욱 조여져 게이트 플레이트의 닫힘 모멘트가 증가하여 게이트 플레이트가 정지하고 밸브 스템이 파손될 가능성이 높아집니다. 동시에, 압력 변동은 밸브가 교대 응력을 견디게 하고, 피로 파단을 일으키기 쉽다. 

 삼, 밸브 스템 파손을 예방하는 대책 

 (一)합리적인 설계와 재료 선정 

 1. 스트레스 집중을 줄인다 

 밸브를 설계할 때 밸브 스템의 하중 상황을 충분히 고려하여 나사산 뿌리 등 단면적이 작은 부위에 응력 집중 현상이 발생하지 않도록 해야 한다. 구조 설계를 최적화하여 전환 원형을 늘리고 나사산 뿌리의 뾰족한 모서리를 줄이는 등의 방법으로 응력 집중 정도를 낮출 수 있다. 동시에, 설계 과정에서 작업 조건의 변화를 충분히 고려하여, 밸브가 각종 작업 조건에서 안전하고 신뢰할 수 있도록 해야 한다. 

 2、적합한 재료를 선택한다 

 적합한 밸브 스템 재료를 선택하는 것은 파손을 예방하는 중요한 조치이다. 밸브의 작동 압력, 온도, 매체 등의 요인에 따라 충분한 강도, 인성 및 내식성을 가진 재료를 선택해야 한다. 예를 들어, 고온 고압 밸브의 경우 15CrMo와 같은 고강도 합금강 재료를 선택하여 밸브 스템의 지지력을 높일 수 있습니다. 또한 재료에 대한 표면 처리도 가능합니다. 예를 들어 질화 처리 시 공정 파라미터를 엄격하게 제어하여 부적절한 처리로 인해 밸브 스템의 취성이 증가하지 않도록 해야 합니다. 

 3, 적절한 표면 처리 

 표면처리를 할 때, 재료의 특성과 작업환경에 따라 적합한 처리방법을 선택해야 한다. 예를 들어 내마모성을 높여야 하는 밸브 스템에 대해서는 경질 크롬 도금 등의 처리 방법을 사용할 수 있지만, 처리 후의 경도를 조절하여 너무 단단하여 취성이 증가하지 않도록 주의해야 합니다. 동시에, 표면 처리의 품질을 보장하고, 결함과 불균일 현상이 발생하지 않도록 해야 한다. 

 (이) 올바른 설치와 조정 

 1、엄격하게 규범에 따라 운영 

 밸브를 설치하는 과정에서, 엄격하게 설치규범에 따라 조작해야 해. 밸브의 설치 위치가 정확하고, 연결이 견고하며, 밀봉이 잘 되어 있는지 확인하세요. 시운전 과정에서, 전기 설치 여정의 시운전에 주의해야 하고, 과도하게 보호력 모멘트가 너무 커지지 않도록 해야 한다. 어떤 발전소를 예로 들자면, 전기 설비의 여정 조정이 과도하고, 보호력 모멘트가 너무 커서 밸브가 파손되는 사고를 일으켰어. 따라서, 시운전 과정에서 밸브의 각종 파라미터를 꼼꼼히 점검하여, 설계요건에 부합하도록 해야 한다. 

 2、설치 문제 피하기 

 설치하는 과정에서 밸브의 조립에 주의해야 하고, 너무 길거나 너무 짧지 않도록 해야 한다. 밸브 스트로크 조립이 너무 길면 밸브 스템 밀봉 경사와 밸브 코어 핀의 압력과 정도가 증가하여 밸브 코어와 밸브 시트 링이 너무 조여져 밸브 스템의 하중이 증가하여 피로해지기 쉽다. 스트로크 조립이 너무 짧으면 밀봉이 조여지지 않고 밸브가 누출되기 쉽다. 예를 들어 천연가스 처리소의 밸브 고장에서 6인치 밸브의 여정이 너무 길어서 밸브 스템의 하중이 증가하여 피로가 발생하여 파손 사고가 발생합니다. 

 3, 정기 점검 및 유지 보수 

 정기적으로 밸브를 점검하고 정비하는 것은 밸브의 파손을 예방하는 중요한 조치이다. 정기적인 검사를 통해 밸브의 잠재적인 문제, 예를 들어 밸브 줄기 표면의 마모, 균열 등을 적시에 발견할 수 있으며, 그에 상응하는 조치를 취하여 수리하거나 교체하여 문제가 더 악화되지 않도록 할 수 있습니다. 동시에, 정기적인 유지 보수는 밸브의 밀봉 성능과 조작 유연성을 보장하고, 밸브의 수명을 연장시킬 수 있다. 

 점검과정에서 밸브봉을 전면 점검해야 하는데, 나사근부, 표면처리상황 등을 포함한다. 발견된 문제에 대해서는 즉시 처리해야 해, 예를 들면 손상된 밸브를 교체하고, 여정을 조정하고 조립하는 등. 또한 밸브 코어, 시트, 충전재 등과 같은 밸브의 다른 부품에 대한 점검 및 유지 보수를 수행하여 밸브의 전반적인 성능이 양호한지 확인해야 합니다.