1、閥體的防火
盡管對閥有(you)的防火性有(you)著(zhu)不(bu)同(tong)的看法,制訂的規(gui)格不(bu)同(tong),試驗方(fang)法也不(bu)同(tong),但對怎樣才能(neng)防火應該(gai)有比較一致的看法。對(dui)閥體來(lai)說(shuo),它(ta)應該(gai)有以下三(san)點性能(neng),而(er)且為保證(zheng)這(zhe)三(san)點性能(neng)應該(gai)采取各種具(ju)體措施。
(1)內(nei)部泄漏量最小。為了保證(zheng)這(zhe)(zhe)一性能,首先應考慮到閥芯和閥座的(de)金屬面接觸(chu),在著火時或著火這(zhe)(zhe)后,閥體處于高溫之中,不(bu)管其密(mi)封結構如何(he),彈簧(huang)力和外加壓力怎樣(yang)變化,都應該保證(zheng)這(zhe)(zhe)一點,應認(ren)為這(zhe)(zhe)是保證(zheng)其精(jing)密(mi)關閉的(de)關鍵。
(2)外部泄漏量最小(xiao)。為了盡量減小(xiao)外部泄漏,考慮的方法有(you):采(cai)用能防火的閥桿密(mi)封材料,避免用較大的墊片式(shi)閥體連結。
(3)有(you)連續的操作性。燃燒后(hou)仍能正常工作的,自然(ran)就(jiu)具有抗變(bian)形的能力,有抗損性。
為了保證閥(fa)體(ti)有防(fang)火性能(neng),許多(duo)廠家(jia)都進行過各種嘗試。例如(ru),他們在閥(fa)門(men)(men)上包扎了多(duo)層的氈罩,用耐火材(cai)料(liao)砌成箱(xiang)體(ti),使閥(fa)門(men)(men)和(he)外界隔開。但上述方(fang)法(fa)都不(bu)太會令人滿(man)意,因為閥(fa)門(men)(men)每次(ci)維修都要拆開、砌上。同(tong)是,由于閥(fa)門(men)(men)安裝位(wei)置的限制,這種方(fang)法(fa)也未(wei)必(bi)能(neng)用。
目前(qian)較為滿(man)意的(de)方法是用一種(zhong)(zhong)防(fang)火袋,它可(ke)以在幾分種(zhong)(zhong)之內就(jiu)套(tao)上,維修時也易于揭開。袋的(de)材料含有多層的(de)陶瓷纖維(eramicfiber)或玻璃(li)纖維(fiberglass)用尼龍(long)捆(kun)綁(bang)裹緊,并用涂(tu)有乙烯樹(shu)脂的(de)不銹鋼絲綁(bang)緊在裝置上。在一般發問,并不需(xu)改(gai)變管道位置,安裝空間小,通過試驗在2000℉的(de)火焰中(zhong)燃燒30分鐘,閥(fa)門仍不損壞(huai),性能令人滿(man)意。
2、執行機構的防火
由(you)于執行(xing)機(ji)構直接(jie)控(kong)制著(zhu)閥(fa)門(men)(men)的(de)位置,所(suo)以更需要認真研究(jiu)。為了使閥(fa)門(men)(men)能及時保持(chi)關(guan)閉,因此(ci)在(zai)容易著(zhu)火的(de)場合常(chang)選用(yong)彈(dan)簧(huang)(huang)式氣動(dong)膜片(pian)的(de)鋼(鐵)執行(xing)機(ji)構,主要是利用(yong)膜片(pian)熔(rong)點低這一特點。著(zhu)火時,由(you)于膜片(pian)熔(rong)點低很(hen)快損壞(huai),因此(ci)彈(dan)簧(huang)(huang)移動(dong),使閥(fa)門(men)(men)處于關(guan)閉位置。利用(yong)對熱敏感的(de)可熔(rong)式孔塞(sai)來降低氣動(dong)系統的(de)壓力,特別適(shi)用(yong)于活(huo)塞(sai)式往復彈(dan)簧(huang)(huang)執行(xing)機(ji)構。
嚴重的(de)火(huo)災能(neng)(neng)夠(gou)改變金(jin)屬零件的(de)特(te)性(xing),有引起金(jin)屬變軟并失去回火(huo)特(te)性(xing),有些(xie)金(jin)屬實際上(shang)熔化(hua)了。彈簧力(li)的(de)大小和(he)回火(huo)特(te)性(xing)有直(zhi)接的(de)關系,燃(ran)燒后剩余彈簧力(li)能(neng)(neng)否足夠(gou)保持閥門位置,需要對(dui)執行機構進行燃(ran)燒試(shi)驗才能(neng)(neng)證明。
對來說,燃燒后常常需(xu)要(yao)(yao)剩余彈簧力(li)矩來保持閥(fa)門(men)的(de)(de)(de)緊(jin)閉(bi)位(wei)置,關閉(bi)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)力(li)似乎遠遠小(xiao)于(yu)執行(xing)機構原來的(de)(de)(de)輸(shu)出力(li)。在球(qiu)形閥(fa)的(de)(de)(de)執行(xing)機構上,剩余彈簧力(li)很重要(yao)(yao)。在同(tong)樣的(de)(de)(de)管道壓力(li)下,平衡式(shi)(shi)球(qiu)形閥(fa)比不平衡式(shi)(shi)球(qiu)形閥(fa)所(suo)要(yao)(yao)求的(de)(de)(de)彈簧力(li)要(yao)(yao)小(xiao)一些,因此應用(yong)在易著(zhu)火的(de)(de)(de)場合時,人們愿(yuan)意用(yong)平衡式(shi)(shi)球(qiu)形閥(fa)。
要使(shi)(shi)執行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)機構(gou)(gou)燃(ran)燒(shao)之后(hou)仍(reng)能操作,就必須保(bao)護(hu)彈(dan)簧(huang)(huang),使(shi)(shi)它免受(shou)火(huo)焰退火(huo)的(de)影響。保(bao)護(hu)彈(dan)簧(huang)(huang)可用(yong)(yong)(yong)三種(zhong)方法(fa)(fa):用(yong)(yong)(yong)絕(jue)(jue)熱材料、用(yong)(yong)(yong)灑水器(qi)或用(yong)(yong)(yong)防(fang)火(huo)涂層(ceng)。包(bao)括上(shang)多層(ceng)的(de)絕(jue)(jue)熱帶,利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)絕(jue)(jue)熱罩或者用(yong)(yong)(yong)防(fang)火(huo)袋(dai),使(shi)(shi)執行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)機構(gou)(gou)在(zai)(zai)著火(huo)后(hou)正常運(yun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)半小(xiao)時。但是這種(zhong)絕(jue)(jue)招(zhao)和(he)密(mi)封方法(fa)(fa)較為笨重而(er)不(bu)便,占空間大(da)。在(zai)(zai)執行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)機構(gou)(gou)頂部裝上(shang)灑水器(qi),這種(zhong)做法(fa)(fa)增加(jia)了安裝和(he)維護(hu)費(fei)用(yong)(yong)(yong);而(er)且(qie)因(yin)火(huo)災(zai)時經(jing)常停水,也(ye)(ye)無(wu)法(fa)(fa)給灑水器(qi)供水。執行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)機構(gou)(gou)可以涂上(shang)一(yi)(yi)種(zhong)含(han)有(you)環(huan)氧基(epoxy—based)物質的(de)膨脹薄層(ceng),使(shi)(shi)執行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)機構(gou)(gou)正常運(yun)行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。在(zai)(zai)一(yi)(yi)個(ge)燃(ran)燒(shao)試驗(yan)中(zhong),由于涂料的(de)保(bao)護(hu),雖然火(huo)溫高(gao)達1400~1700℉,執行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)機構(gou)(gou)仍(reng)能工作42分鐘(zhong)。試驗(yan)用(yong)(yong)(yong)1600磅(bang)的(de)彈(dan)簧(huang)(huang)式鑄鐵執行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)機構(gou)(gou),約7英(ying)(ying)尺(chi)長,氣缸(gang)孔徑(jing)12英(ying)(ying)寸,利(li)(li)用(yong)(yong)(yong)9個(ge)丙烷噴炬來燃(ran)燒(shao)。在(zai)(zai)整個(ge)燃(ran)燒(shao)過(guo)程中(zhong)執行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)機構(gou)(gou)的(de)彈(dan)簧(huang)(huang)每分鐘(zhong)往復一(yi)(yi)次,燃(ran)燒(shao)后(hou)彈(dan)簧(huang)(huang)的(de)輸出力矩(ju)只(zhi)降低6%,而(er)且(qie)主要是由于軸承精度下降,摩擦增加(jia)所造成(cheng)的(de)。試驗(yan)表明(ming)彈(dan)簧(huang)(huang)并(bing)不(bu)受(shou)燃(ran)燒(shao)火(huo)焰的(de)影響,活塞與連桿(gan)的(de)密(mi)封也(ye)(ye)依然如(ru)舊,密(mi)封良好。完成(cheng)試驗(yan)之后(hou),把(ba)執行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)機構(gou)(gou)浸在(zai)(zai)冷(leng)水中(zhong)。模擬高(gao)溫外殼的(de)突冷(leng)作用(yong)(yong)(yong)。試驗(yan)表明(ming),執行(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)機構(gou)(gou)的(de)殼體和(he)內部零(ling)件并(bing)不(bu)因(yin)突然冷(leng)卻(que)而(er)受(shou)到(dao)有(you)害(hai)的(de)影響。
膨脹涂(tu)層(ceng)是(shi)(shi)抹(mo)(mo)(mo)上去的(de),就(jiu)像(xiang)是(shi)(shi)抹(mo)(mo)(mo)水泥(ni)一樣,抹(mo)(mo)(mo)時可在現場進行(xing),要(yao)注意不要(yao)抹(mo)(mo)(mo)住(zhu)密封(feng)部位(wei),這(zhe)樣會(hui)使維修不便。當涂(tu)層(ceng)干固時,就(jiu)形成了堅硬的(de)、不可滲透的(de)密封(feng)層(ceng)。Jamesbury公司(si)還在主要(yao)部位(wei)造了盤(pan)板和箱體(ti),分(fen)別涂(tu)抹(mo)(mo)(mo),這(zhe)樣維修時就(jiu)可以搬開盤(pan)板。如果執行(xing)機構是(shi)(shi)鋁殼體(ti),即使用(yong)涂(tu)料也難以防火(huo),因為鋁的(de)熔點低(1033~1150℉),在高于此熔點的(de)碳氫混合火(huo)焰中,零件就(jiu)會(hui)失效(xiao),閥門不能(neng)關(guan)閉。
最后,還要介紹一種連桿保(bao)護的方(fang)法。往復式(shi)彈簧裝(zhuang)置是由各(ge)個制造廠(chang)家供應(ying)的(de),這些(xie)彈簧裝置處(chu)于一(yi)種“待擊”位(wei)(wei)置,它只有(you)在(zai)著火時(shi)(shi)才能(neng)擊發,擊發時(shi)(shi)閥門移動到一(yi)個自(zi)動保險(xian)的(de)位(wei)(wei)置。還(huan)將(jiang)有(you)持(chi)元件可(ke)以用(yong)易熔連桿、脆(cui)性連桿或電熱(re)連桿。電熱(re)連桿和(he)易熔連桿的(de)作用(yong)一(yi)樣(yang),都(dou)能(neng)受熱(re)啟動。在(zai)著火的(de)危險(xian)時(shi)(shi)刻,這些(xie)連桿立刻被煙(yan)氣隨動裝置所斷開,使(shi)閥門處(chu)于保險(xian)位(wei)(wei)
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