前言
閘閥通常有單閘板、雙閘板、楔式、平行式等結構設計，其中楔式雙閘板（Z42、Z62 系列）及楔式彈性閘板（Z40、Z60 系列）應用最為廣泛，前者關(guān)閉時(shí)閘板自動(dòng)吻合兩側閥座，自動(dòng)補償楔角的加工位置誤差；后者則依靠閘板中部的彈性槽，靠閥桿的軸向推力補償楔角的加工位置誤差，兩者均達到較好的密封效果。正是由于其雙側的優(yōu)良密封，在某些場(chǎng)合會(huì )產(chǎn)生中腔壓力異常升高現象，即當高溫高壓流體（液體或氣體）被封堵于閥門(mén)中腔時(shí)，若上游側（見(jiàn)圖 1）流體溫度升高，中腔流體會(huì )被熱傳遞同步升高，由于中腔休積無(wú)法擴大，封堵中腔流體由冷態(tài)變?yōu)闊釕B(tài)時(shí)，液體可能迅速汽化，導致壓力急劇升高，增高的壓力常常是幾何級數。
閥門(mén)超壓工作的后果是十分嚴重的。閥門(mén)中腔異常升壓時(shí)，其承壓件及啟閉件的工作應力（如閥桿及閘板架的使用應力）均會(huì )急劇增加，驅動(dòng)機構的驅動(dòng)力會(huì )不堪重負，甚至無(wú)法啟動(dòng)，嚴重時(shí)閥桿拉斷、閘板架斷裂、電機燒壞，這些現象在許多高壓大口徑閘閥中屢見(jiàn)不鮮，不少用戶(hù)常常抱怨這是閘板“咬死”，其實(shí)“咬死”的真實(shí)原因常常是中腔的異常升壓這一“隱形殺手”。
典型的案例如 Z962Y 系列楔雙閘板閘閥運用于火電廠(chǎng)給水系統及其旁路時(shí)，這類(lèi)閥門(mén)一般先在冷態(tài)作水壓試驗后關(guān)閉，當機組啟動(dòng)時(shí)系統溫度升高到 250~300℃ 時(shí)，由于溫度急劇升高，封閉中部的冷態(tài)水溫會(huì )同步急劇升高汽化，使流體體積增大，壓力升高，此時(shí)若要開(kāi)啟閥門(mén)要么驅動(dòng)力矩足夠大，要么閥桿組件強度足夠高，否則常常出現閥桿斷裂、閘板架斷裂、閘板 T 型槽開(kāi)花、斷裂，使給水泵無(wú)法啟動(dòng)，導致嚴重的停爐停機事故。
2 異常升壓的危害
異常升壓的形成在許多閘閥的應用場(chǎng)合會(huì )驚人相似地發(fā)生，因為其發(fā)生的兩大要素在許多工業(yè)系統是相似的，即系統介質(zhì)在開(kāi)機后，由冷態(tài)變熱態(tài)；閘板在冷態(tài)關(guān)閉，熱態(tài)時(shí)開(kāi)啟。因而若不對系統采取措施，異常升壓對系統的破壞幾乎是無(wú)法避免的，其有 3 方面危害：
（1）對閥門(mén)本身的破壞
閥門(mén)殼體、閥蓋及閥桿零件的強度一般以閥門(mén)的公稱(chēng)壓力設計其強度，異常升壓時(shí)，其開(kāi)啟壓力會(huì )成倍提高，導致相關(guān)零件的使用應力成倍升高，當材料實(shí)際應力超過(guò)許用應力時(shí)，高應力部位會(huì )產(chǎn)生斷裂破壞，導致閥門(mén)無(wú)法開(kāi)啟，閥門(mén)整機將損壞或報廢。
（2）對系統安全的破壞
顯而易見(jiàn)，殼體、閥蓋等承壓件超壓時(shí)是非常危險的，一旦超壓其薄弱部位或許會(huì )先發(fā)生穿孔，引起介質(zhì)外漏；其填料及自密封圈部位往往會(huì )被高壓流體沖出，引起介質(zhì)大量外漏。當介質(zhì)是高溫氣體、有毒氣體、有害氣體時(shí)會(huì )更加嚴重，甚至會(huì )造成設備與人員的傷害。
（3）對生產(chǎn)控制流程造成巨大損失
閥門(mén)的正常啟閉是各類(lèi)工業(yè)流程控制的關(guān)鍵，一旦這種控制無(wú)法實(shí)現時(shí)，系統癱瘓須停機檢修，這將會(huì )造成巨大的直接或間接損失。
3 防護措施
從設計、安裝、調試等方面入手，從根本上消除中腔異常升壓是完全有可能的，歸納常用 3 套方案供廣大用戶(hù)參考：
（1）閥門(mén)內部開(kāi)設泄壓孔
解決中腔異常升壓的根本是平衡中腔壓力，開(kāi)設泄壓孔是最經(jīng)濟有效的方案，圖 2 所示分別為在上游側閘板及進(jìn)口側閥座外圓開(kāi)設了泄壓孔，當中腔壓力升高時(shí)，中腔壓力會(huì )自動(dòng)向上游側泄放，始終保持中腔壓力與上游側壓力相等，從而避免異常升壓的發(fā)生。
（2）閥門(mén)安裝外旁路泄壓
對已出廠(chǎng)的閥門(mén)可采用安裝時(shí)外旁路及外設泄壓閥降低中腔壓力。
采用外設帶截止閥的旁路聯(lián)通中腔與上游側，當主閘板關(guān)閉后截止閥可關(guān)閉（視中腔溫度變化情況，過(guò)高時(shí)須開(kāi)啟）。當開(kāi)啟主閘閥時(shí)，應先行開(kāi)啟旁路截止閥，降低中腔壓力后再啟動(dòng)主閘閥。
（3）閥門(mén)外部安裝專(zhuān)用泄壓閥
在閘閥中腔外設泄壓閥控制壓力范圍，設定泄壓閥的排放壓力為主閥門(mén)的額定工作壓力，當中腔超壓時(shí)，自動(dòng)排放到設定壓力，從而維護主閘閥的安全運行。
泄壓閥前安裝了截止閥，便于泄壓閥的調整與檢修。泄壓閥的壓力設定通?？砂?1.33PN 考慮（PN 為系統閥門(mén)的公稱(chēng)應力）。
除此之外，閥門(mén)調試時(shí)，尤其是電動(dòng)閥調試時(shí)，應注意關(guān)閉行程及力矩的控制，盡可能將關(guān)閉力矩調小些，防止楔死閘板；高溫閥門(mén)應考慮高溫狀態(tài)閥桿熱脹引起的閘板楔死，建議高溫高壓大口徑閘閥調試時(shí)，閘板到位后適當后退閥桿，避免真正咬死事故的發(fā)生。
4 結語(yǔ)
異常超壓是雙閥座類(lèi)閘閥的隱形殺手，嚴重威脅著(zhù)設備及系統的安全運行，必須引起重視；閘閥，尤其是高溫、高壓、大口徑閘閥設計安裝時(shí)必須考慮異常超壓的發(fā)生，并采取必要的預防措施。