影響閥門密封因素（二）

閥門密封形式

密封件在閥門中也是十分關鍵的部件。閥門的密封性能是指閥門各密封部位阻止介質泄漏的能力，它是閥門最重要的技術性能指標。

閥門的密封部位有三處：


啟閉件與閥座兩密封面間的接觸處;填料與閥桿和填料函的配合處;閥體與閥蓋的連接處。其中前一處的泄漏叫做內漏，也就是通常所說的關不嚴，它將影響閥門截斷介質的能力。對于截斷閥類來說，內漏是不允許的。后兩處的泄漏叫做外漏，即介質從閥內泄漏到閥外。


外漏會造成物料損失，污染環境，嚴重時還會造成事故。對于易燃易爆 、有毒或有放射的介質，外漏更是不能允許的，因而閥門必須具有可靠的密封性能。


如何解決密封問題不成輕忽，閥門跑、冒、滴、漏現象，盡年夜部門發生這里。下面我們將計議閥門動密封、靜密封問題。


1

動密封

閥門動密封，主指閥桿密封。不讓閥內介質隨閥桿運動而泄漏，是閥門動密封中心課題。


1)填料函形式

閥門動密封，以填料函為主。填料函基本形式是：


(1)壓蓋式

這是用最多形式。

統一形式又能許多細節區分。例如，從壓緊螺栓來說，可分T形螺栓(用于壓力≤16千克/平方厘米低壓閥門)、雙頭螺栓和活節螺栓等。從壓蓋來說，可分整體式和組合式。


(2)壓緊螺母式

這類形式，外形尺寸小，但壓緊力受限制，只使用于小閥門。


2)填料

填料函內，以填料與閥桿直接接觸并布滿填料函，阻止介質外漏。對填料有以下要求：

(1)密封性好；

(2)耐侵蝕；

(3)磨擦系數小；

(4)順應介質溫度和壓力。

經常使用填料有：


(1)石棉盤根：石棉盤根，耐溫文耐侵蝕性能都很好，但零丁使用時，密封效果欠安，總是浸漬或附加其他材料。油浸石棉盤根：它基本結構形式有兩種，一種是扭制，另外一種是編結。又可分圓形和方形。


(2)聚四氟乙烯編織盤根：將聚四氟乙烯細帶編織為盤根，有極好耐侵蝕性能，又可用于深冷介質。


(3)橡膠O形圈：低壓狀態下，密封效果優秀。使用溫度受限制，如自然橡膠只能用于60℃。


(4)塑料成型填料：一般做成三件式，也可做成其他外形。所用塑料以聚四氟乙烯為多。


此外，例如，250℃蒸氣閥門中，用石棉盤根和鉛圈交替迭合，漏汽情況就會減輕；有閥門，介質經常變換，如以石棉盤根和聚四氟乙烯生料帶配合使用，密封效果便好些。為減輕對閥桿磨擦，有場所，可以加二硫化鉬(M0S2)或其他潤滑劑。


對新穎填料，正進行著索求。例如用聚丙烯腈纖維經聚四氟乙烯乳液浸漬，又經預氧化后，模具中燒結壓制，可以到密封性能優良成型填料；又如用不銹鋼薄片與石棉制成波形填料，可耐高溫、高壓與侵蝕。


3)波紋管密封

化學工業和原子能工業迅速成長，易燃、易爆、劇毒和帶放射性物資增多，對閥門密封有了更嚴酷要求，有場所已沒法使用填料密封，發生了新密封形式－波紋管密封。這類密封不需填料，也叫無填料密封。

波紋管兩頭，與別零件焊死。當閥桿升降時，波紋管伸縮，波紋管自己不漏，介質便沒法泄出。為保險起見，往往采用波紋管與填料兩重密封。


2

靜密封

什么是靜密封叫呢?

靜密封通常是指兩個靜止面之間的密封。密封辦法主要是使用墊圈。


1)墊圈材料

(1)非金屬材料：如紙、麻、牛皮、石棉制品、塑料、橡膠等。

紙、麻、牛皮之類，有毛細孔，易滲透，使用時須浸漬油、蠟或其他防滲透材料。一般閥門很少采用。


石棉制品，又有石棉帶、繩、板和石棉橡膠板等。其中石棉橡膠板結構致密，耐壓性能好，耐溫性能也很好，閥門自己和閥門與管子法蘭毗連中，使用極為普遍。


塑料制品，有很好耐侵蝕性能，使用也較普遍。品種有聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯、聚四氟乙烯、尼龍66、尼龍1010等。


橡膠制品，質柔軟，各類橡膠劃分有一定耐酸、耐堿、耐油、耐海水能力。品種有自然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、異丁橡膠、聚氨酯橡膠、氟橡膠等。


(2)金屬材料：一般說，金屬材料強度高，耐溫性能強。但鉛其實不這樣，僅取它耐稀硫酸特征。經常使用品種有黃銅、紫銅、鋁、低碳鋼、不銹鋼、蒙乃爾合金、銀、鎳等。


(3)復合材料：例如金屬包皮(內部石棉)墊圈、組合波形墊圈、環繞糾纏墊圈等。


2)經常使用墊圈性能

使用閥門時，往往具體情況，更換原帶墊圈。常有墊圈有：橡膠平墊圈、橡膠O形圈、塑料平墊圈、聚四氟乙烯包墊圈、石棉橡膠墊圈、金屬平墊圈、金屬異形墊圈、金屬包皮墊圈、波形墊圈、環繞糾纏墊圈等。


(1)橡膠平墊圈：變形容易，壓緊時不艱苦，但耐壓、耐溫能力都較差，只用于壓力低、溫度不高方。自然橡膠有一定耐酸堿性能，使用溫度不宜跨越60℃；氯丁橡膠也能耐某些酸堿，使用溫度80℃；丁腈橡膠耐油，可用至80℃；氟橡膠耐侵蝕性能很好，耐溫性能也比一般橡膠強，可150℃介質中使用。


(2)橡膠O形墊圈：斷面外形是正圓，有一定自緊作用，密封效果比平墊圈好，壓緊力更小。


(3)塑料平墊圈：塑料最年夜特點是耐侵蝕性好,年夜部門塑料耐溫性能欠好。聚四氟乙烯為塑料之冠，耐侵蝕性能優良，耐溫范圍比力寬闊，可-180℃～+200℃之內持久使用。


(4)聚四氟乙烯包墊圈：充實闡揚聚四氟乙烯優點，同時彌補它彈性較差錯誤謬誤，做成聚四氟乙烯包裹橡膠或石棉橡膠墊圈。這樣，既同聚四氟乙烯平墊圈一樣耐侵蝕，又有優秀彈性，增強密封效果，減小壓緊力。


(5)石棉橡膠墊圈：由石棉橡膠板剪成。它組分是60～80%石棉和10～20%橡膠，和填充劑、硫化劑等。它有很好耐熱性、耐冷性、化學穩定性，貨源豐碩，價格廉價。使用時，壓緊力沒必要很年夜。它能粘附金屬，最好概況涂一層石墨粉，以免拆卸時費勁。


(6)金屬平熱圈：鉛，耐溫100℃；鋁430℃；銅315℃；低碳鋼550℃；銀650℃；鎳810℃；蒙乃爾(鎳銅)合金810℃，不銹鋼870℃。其中鉛耐壓能力較差，鋁可耐64千克/平方厘米，其他材料可耐高壓。


(7)金屬異性墊圈：

透鏡墊圈：有自緊作用，使用于高壓閥門。

橢圓形墊圈：也屬于高壓自緊墊圈。

錐面雙墊圈：用于高壓內自慎密封。

此外，還有方形、菱形、三角形、齒形、燕尾形、B形、C形等，一般只高中壓閥門中使用。


(8)金屬包皮墊圈：金屬既有優秀耐溫耐壓性能，又有優秀彈性。包皮材料有鋁、銅、低碳鋼、不銹鋼、蒙乃爾合金等。里面填充材料有石棉、聚四氟乙烯、玻璃纖維等。


(9)波形墊圈：具有壓緊力小，密封效果好特點。常采用金屬與非金屬組合形式。


(10)環繞糾纏墊圈：是把很薄金屬帶和非金屬帶緊貼一起，環繞糾纏成多層圓形，斷面呈海浪狀，有很好彈性和密封性。金屬帶可用08鋼、0Cr13、1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti、銅、鋁、鈦、蒙乃爾合金等建造。非金屬帶材料有石棉、聚四氟乙烯等。


以上，講述密封墊圈性能時，列舉了一些數字。必需說明，這些數字跟法蘭形式、介質情況和安裝修理技術等有緊密親密關系，可以跨越，達不到，耐壓和耐溫性能，也是相互轉化，例如溫度高了，耐壓能力往往下降，這些細微問題，只能實踐中體味。