SMM11月14日讯：在2022SMM新能源材料年度价格发布会上，苏州安特威工业智能科技股份有限公司副总经理周文川详细介绍了锂电池原料生产常用切断阀类型，针对六类阀门存在的问题分别进行根因分析并提出解决方案。 

        切断阀是锂电池原料生产中十分重要的装置，常用的六类切断阀是软密封球阀、衬氟球阀、偏心半球阀、硬密封球阀、三偏心蝶阀、衬胶蝶阀。而目前切断阀容易出现的问题包括卡涩和内漏。温度上升（≥80℃）或者交变工况下阀门扭矩急剧上升，出现卡涩甚至卡死，导致电池寿命变短，出现这种情况可能是因为阀座压缩量过大、热胀冷缩、软密封材料的弹性模量随着压缩量增加急剧上升、气缸选型过小或者气缸等配件质量问题等等导致。如果出现压缩量太小、密封比压不足、密封面损伤、球的圆度不足等问题，那么当开关200次左右，基本出现内漏，也会导致使用寿命短。 

        软密封球阀普遍存在的问题是卡涩和内漏。针对这种情况，可改良阀门的防静电结构设计、弹性阀座设计和防火设计，同时进行中法兰定量压缩。防静电结构方面，使球、阀杆和阀体始终保持接触，消除静电集聚；弹性阀座根据工况，有多种结构可选，目的都是使扭矩稳定；温度不敏感，压力自适应；双向零泄漏。中法兰定量压缩是使压缩量恒定，减少冷流，保持开关扭矩稳定，装配一致性高。防火设计方面，要满足API607/API6FA标准，适配阀杆、阀座、中法兰标配防火设计。 

        衬氟球阀容易出现卡涩的情况，针对这种结构，可进行球杆一体式和衬里防松脱改善。球杆一体式好处是可以防止阀杆脱出，且动作无迟滞；衬里防松脱可以使得燕尾槽锁定结构固定，不易脱落；注塑成型，质地均匀，无气孔、无裂纹。另外，还要改良弹性阀座设计、进行中法兰定量压缩，具体作用同上。 

        偏心半球阀，具体来说应当是磷酸铁锂浆料工况阀门，可能存在的问题是开关不到位，无法动作；阀门中腔几乎被固化板结的浆料结晶物堵死；结晶物具有很强的附着力和很高的硬度；内漏。为解决这些问题，可应用单阀座构造，中腔无死区，以获得更大的腔体，使得开关无摩擦；应用纳米涂层，摩擦系数低，介质附着力低；对阀腔进行抛光处理，介质附着力低。 

        卡涩和内漏也是硬密封球阀的常见问题。而硬密封系统损坏的主要机理包括：金属粘结，这是阀球和阀座之间的微焊接现象；摩擦氧化；磨损；冲剂，是因动能形成的流动介质对阀芯的显微切削现象；腐蚀；蠕变，热应力、机械应力交变形成的密封面材料疲劳现象。针对这种结构，应改良双轴承设计、阀座双刮刀设计、动态承载盘根，同时保持中法兰定量压缩。双轴承设计，即三对摩擦副、表面硬化处理、稳定摩擦扭矩；阀座双刮刀设计，双侧“刮刀”可有效刮除附着在密封面上的物料，刚性校核确保不变形；动态承载盘根，能够为填料提供持续预紧力；实现压力自补偿、温度自补偿和磨损自补偿。但需注意，硬度并非是决定寿命的唯一参数，越硬越好这个说法也是错误的，必须基于实际的工况和具体的需求选择适合的硬质合金涂层。 

        三偏心蝶阀除了普遍存在卡涩和内漏的问题外，也有可能无法双向密封，即不能实现高压双向密封，甚至完全无法双向密封。而提高三偏心蝶阀寿命最重要的方法是降低密封面上的压力也就是开关扭矩，扭矩越小，寿命越长。改良这种结构，需延长轴承，使得间隙近乎于零，阀杆变形对密封圈的影响减至最小；进行定量压缩，保证密封圈自由浮动，蝶板和阀杆变形不传递到密封圈；应用四键结构，能加强刚性，减小变形量，实现压力方向蝶板无位移，保证温度不敏感；实现密封面100%贴合，利用超薄跌片式密封圈，提供严格的工艺和高精度加工设备保证。 

        衬胶蝶阀容易出现内漏，可能是由于阀座与蝶板之间的O型圈损伤、蝶板与阀座的密封面上下平面与圆弧过渡处磨损不均或其他问题导致。解决方案如下：在阀座与蝶板之间采用纯四氟塑料密封，无O型圈设计；阀座与蝶板密封面采用全球面设计；蝶板与阀杆采用一体式设计；上下轴端采用自润滑轴承做导向；上下阀体轴孔采用合镗工艺；法兰连接孔采用机加工工艺；衬里材料采用国外进口PTFE粉末模压成型。 

        以上解决方案旨在对切断阀进行设计和改良，最大限度减少人工干预的风险，实现数字化智能智造，助力新能源行业安全快速发展。