如何解决阀门的密封问题

如何解决阀门的密封问题  


如何解决阀门的密封问题不可忽视，因为阀门的跑、冒、滴、漏现象，绝大部分发生在以下几点：  


动密封


阀门的动密封，主要是指阀杆密封。不让阀内的介质随阀杆运动而泄漏，是阀门动密封的中心课题。   


1．填料函的形式：   


目前，阀门的动密封是以填料函为主。填料函的基本形式有：   

（1）压盖式：这是用得最多的形式。 同一形式又有许多细节上的区别。例如，从压紧螺栓来说，可分T形螺栓(用于压力≤16公斤/平方厘米的低压阀门)、双头螺栓和活节螺栓等。   从压盖来说，可分为整体式和组合式两种。   


（2）压紧螺母式：这种形式的外形尺寸小，压紧力受限制，只能用于小阀门。    从填料来说，填料函内，填料与阀杆直接接触并充满填料函，以阻止介质外漏。对填料有以下要求：密封性好；耐腐蚀；磨擦系数小；适应介质温度和压力。  


2．常用填料有：   


（1）石棉盘根：石棉盘根的耐温和耐腐蚀性能都很好，但单独使用时，密封效果不佳，所以总是浸渍或附加其他材料。油浸石棉盘根：它的基本结构形式有两种，一种是扭制，另一种是编结。且又可分为圆形和方形两种。   


（2）聚四氟乙烯编织盘根：将聚四氟乙烯细带编织为盘根，有极好的耐腐蚀性能，又可用于深冷介质。   


（3）橡胶O形圈：在低压状态下，密封效果良好。但使用温度受限制，如天然橡胶只能用于60℃。   


（4）塑料成型填料：一般做成三件式，也可做成其他形状。所用塑料以聚四氟乙烯为多，也有采用尼龙66和尼龙1010的。   


在250℃的蒸气阀门中，用石棉盘根和铅圈交替迭合，漏汽情况就会减轻;有的阀门，介质经常变换，如以石棉盘根和聚四氟乙烯生料带共同使用，密封效果便好些。为减轻对阀杆的磨擦，有的场合，可以加二硫化钼(M0S2)或其他润滑剂。    目前，对新颖填料，正进行着探索。


用聚丙烯腈纤维经聚四氟乙烯乳液浸渍，又经预氧化后，在模具中烧结压制，可以得到密封性能优异的成型填料;又如用不锈钢薄片与石棉制成波形填料，可耐高温、高压与腐蚀。   


波纹管密封   

随着化学工业和原子能工业的迅速发展，易燃、易爆、剧毒和带放射性的物质增多，对阀门密封有了更严格的要求，有的场合已无法使用填料密封，因此产生了新的密封形式-——波纹管密封。这种密封不需填料，所以也叫无填料密封。   波纹管的两端，与别的零件焊死的。当阀杆升降时，波纹管伸缩，只要波纹管本身不漏，介质便无法泄出。为保险起见，往往采用波纹管与填料的双重密封。  


静密封   

静密封通常是指两个静止面之间的密封。密封办法主要是使用垫圈。   垫圈材料有：   


(1)非金属材料：如纸、麻、牛皮、石棉制品、塑料、橡胶等    纸、麻、牛皮之类，有毛细孔，易渗透，使用时须浸渍油、蜡或其他防渗透材料。一般阀门很少采用。   


石棉制品，又有石棉带、绳、板和石棉橡胶板等。其中石棉橡胶板结构致密，耐压性能好，耐温性能也很好，在阀门本身和阀门与管子的法兰连接中，使用极为广泛。   


塑料制品，有很好的耐腐蚀性能，使用也较普遍。品种有聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、聚四氟乙烯、尼龙66、尼龙1010等。   


橡胶制品，质地柔软，各种橡胶分别有一定耐酸、耐碱、耐油、耐海水的能力。品种有天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶等。   



(2)金属材料：一般地说，金属材料强度高，耐温性能强。但铅并如此，仅取它耐稀硫酸的特性。常用品种有黄铜、紫铜、铝、低碳钢、不锈钢、蒙乃尔合金、银、镍等。  



(3)复合材料：例如金属包皮(内部石棉)垫圈、组合波形垫圈、缠绕垫圈等。   



常用垫圈的性能   


使用阀门时，往往根据具体情况，更换原带垫圈。   


常用垫圈有：橡胶平垫圈、橡胶O形圈、塑料平垫圈、聚四氟乙烯包垫圈、石棉橡胶垫圈、金属平垫圈、金属异形垫圈、金属包皮垫圈、波形垫圈、缠绕垫圈等。   


(1)橡胶平垫圈：变形容易，压紧时不费力，但耐压、耐温能力都较差，只用于压力低、温度不高的地方。天然橡胶有一定耐酸碱性能，使用温度不宜超过60℃;氯丁橡胶也能耐某些酸碱，使用温度80℃;丁腈橡胶耐油，可用至80℃;氟橡胶耐腐蚀性能很好，耐温性能也比一般橡胶强，可在150℃介质中使用。   

(2)橡胶O形垫圈：断面形状是正圆，有一定的自紧作用，密封效果比平垫圈好，压紧力更小。   


(3)塑料平垫圈：塑料的最大特点是耐腐蚀性好,大部分塑料耐温性能不好。聚四氟乙烯为塑料之冠，不但耐腐蚀性能优异，而且耐温范围比较宽阔，可在-180℃～+200℃之内长期使用。   

(4)聚四氟乙烯包垫圈：为了充分发挥聚四氟乙烯的优点，同时弥补它弹性较差的缺点，做成聚四氟乙烯包裹橡胶或石棉橡胶的垫圈。这样，既同聚四氟乙烯平垫圈一样耐腐蚀，又有良好的弹性，增强密封效果，减小压紧力。   


(5)石棉橡胶垫圈：由石棉橡胶板剪成。它的组分是60～80%的石棉和10～20%的橡胶，以及填充剂、硫化剂等。它有很好的耐热性、耐冷性、化学稳定性，而且货源丰富，价格便宜。使用时，压紧力不必很大。由于它能粘附金属，所以最好表面涂一层石墨粉，以免拆卸时费劲。   


石棉橡胶板有四种颜色：灰色，用于低压(牌号XB-200，耐压≤16公斤/平方厘米，耐温200℃)；红色，用于中压(牌号XB-350，耐压可达40公斤/平方厘米，耐温350℃)；紫红色，用于高压(牌号XB-450，耐压100公斤/平方厘米耐温450℃)；绿色，用于油类，耐压性能也很好。   


(6)金属平热圈：铅，耐温100℃;铝430℃;铜315℃;低碳钢550℃;银650℃;镍810℃;蒙乃尔(镍铜)合金810℃，不锈钢870℃。其中铅耐压能力较差，铝可耐64公斤/平方厘米，其他材料可耐高压。   


(7)金属异性垫圈：透镜垫圈：有自紧作用，使用于高压阀门； 椭圆形垫圈：也属于高压自紧垫圈；  锥面双垫圈：用于高压内自紧密封。   

此外，还有方形、菱形、三角形、齿形、燕尾形、B形、C形等，一般只在高中压阀门中使用。   


(8)金属包皮垫圈：金属既有良好的耐温耐压性能，又有良好的弹性。包皮材料有铝、铜、低碳钢、不锈钢、蒙乃尔合金等。里面填充材料有石棉、聚四氟乙烯、玻璃纤维等。


(9)波形垫圈：具有压紧力小，密封效果好的特点。常采用金属与非金属组合的形式。   


(10)缠绕垫圈：是把很薄的金属带和非金属带紧贴在一起，缠绕成多层的圆形，断面呈波浪状，有很好的弹性和密封性。金属带可用08钢、0Cr13、1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti、铜、铝、钛、蒙乃尔合金等制作。非金属带的材料有石棉、聚四氟乙烯等。   


以上提及密封垫圈性能时所列举的一些数字跟法兰形式、介质情况和安装修理技术等有密切的关系，有时可以超过，有时可能达不到，而且耐压和耐温性能，也是互相转化的，例如温度高了，耐压能力往往降低，这些细微的问题，只能在实践中体会。   

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阀门的跑、冒、滴、漏是麻烦。