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閥門(mén)的動靜密封形式和(hé)填料墊片密封圈,很(hěn)詳細

類别:行(xíng)業新聞 日期:2021-04-25

閥門(mén)的密封問題不可(kě)忽視(shì),因為(wèi)閥門(mén)的跑、冒、滴、漏現象,絕大(dà)部分發生(shēng)在這裏。本文将討(tǎo)論閥門(mén)的動密封、靜密封的相關問題。

1、動密封  
    閥門(mén)的動密封主要指閥杆密封。不讓閥內(nèi)介質随閥杆運動而洩漏,是解決閥門(mén)動密封問題的關。
    (1)填料函形式目前,閥門(mén)動密封,以填料函為(wèi)主。填料函的基本形式是: (a)壓蓋式:這是用得(de)多(duō)的形式。同一形式又能許多(duō)細節區(qū)别。例如,從壓緊螺栓來(lái)說,可(kě)分T形螺栓(用于壓力≤16公斤/平方厘米的低(dī)壓閥門(mén))、雙頭螺栓和(hé)活節螺栓等。從壓蓋來(lái)說,可(kě)分整體(tǐ)式和(hé)組合式。 (b)壓緊螺母式 壓緊螺母式外形尺寸小(xiǎo),但(dàn)壓緊力受限制(zhì),限使用于小(xiǎo)閥門(mén)中。
   (2)填料 填料函內(nèi),以填料與閥杆直接接觸并充滿填料函,阻止介質外漏。對填料有(yǒu)以下要求:(a)密封性好;(b)耐腐蝕;(c)磨擦系數(shù)小(xiǎo);(d)适應介質溫度和(hé)壓力。
    常用填料有(yǒu):
    柔性石墨:新型的密封材料。
    石棉盤根:石棉盤根,耐溫和(hé)耐腐蝕性能都很(hěn)好,但(dàn)單獨使用時(shí),密封不佳,所以總是浸漬或附加其他材料。
    油浸石棉盤根:它的基本結構形式有(yǒu)兩種,一種是扭制(zhì),另一種是編結。又可(kě)分圓形和(hé)方形。
    聚四氟乙烯編織盤根:将聚四氟乙烯細帶編織為(wèi)盤根,有(yǒu)極好的耐腐蝕性能,又可(kě)用于深冷介質。
    橡膠O形圈:在低(dī)壓狀态下,密封良好。使用溫度受限制(zhì),如天然橡膠隻能用于60℃。
   塑料成型填料:一般做(zuò)成三件式,也可(kě)做(zuò)成其他形狀。所用塑料以聚四氟乙烯為(wèi)多(duō),也有(yǒu)采用尼龍66和(hé)尼龍1010的。
    其他的填料形式:在250℃蒸氣閥門(mén)中,用石棉盤根和(hé)鉛圈交替,漏汽情況就會(huì)減輕;有(yǒu)的閥門(mén),介質經常變換,如以石棉盤根和(hé)聚四氟乙烯生(shēng)料帶共同使用,密封便好些(xiē)。為(wèi)減輕對閥杆的磨擦,有(yǒu)的場(chǎng)合,可(kě)以加二硫化钼(M0S2)或其他潤滑劑。
    (3)波紋管密封  随着化學工業和(hé)原子能工業的迅速發展,易燃、易爆、劇(jù)毒和(hé)帶放射性的物質增多(duō),對閥門(mén)密封有(yǒu)了更嚴格的要求,有(yǒu)的場(chǎng)合已無法使用填料密封,因此産生(shēng)了新的密封形式-波紋管密封。這種密封不需填料,所以也叫無填料密封。  波紋管的兩端,與别的零件焊死的。當閥杆升降時(shí),波紋管伸縮,隻要波紋管本身不漏,介質便無法洩出。為(wèi)保險起見,往往采用波紋管與填料的雙重密封。
 
2、靜密封靜密封通(tōng)常是指兩個(gè)靜止面之間(jiān)的密封。
    靜密封的主要辦法是使用墊圈和(hé)墊片。
   (1)墊圈材料
 (a)非金屬墊圈材料:如紙、麻、牛皮、石棉制(zhì)品、塑料、橡膠等。  紙、麻、牛皮之類,有(yǒu)毛細孔,易滲透,使用時(shí)須浸漬油、蠟或其他防滲透材料。一般閥門(mén)很(hěn)少(shǎo)采用。 
   石棉制(zhì)品,又有(yǒu)石棉帶、繩、闆和(hé)石棉橡膠闆等。其中石棉橡膠闆結構緻密,耐壓性能好,耐溫性能也很(hěn)好,在閥門(mén)本身和(hé)閥門(mén)與管子的法蘭連接中,使用極為(wèi)廣泛。   
   塑料制(zhì)品,有(yǒu)很(hěn)好的耐腐蝕性能,使用也較普遍。品種有(yǒu)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(zhì)品,質地柔軟,各種橡膠分别有(yǒu)一定耐酸、耐堿、耐油、耐海水(shuǐ)的能力。品種有(yǒu)天然橡膠、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。
(b)金屬墊圈材料:一般地說,金屬材料強度高(gāo),耐溫性能強。但(dàn)鉛并不這樣,僅取它耐稀硫酸的特性。常用品種有(yǒu)黃銅、紫銅、鋁、低(dī)碳鋼、不鏽鋼、蒙乃爾合金、銀、鎳等。
(c)複合墊圈材料:例如金屬包皮(內(nèi)部石棉)墊圈、組合波形墊圈、纏繞墊圈等。
    (2)常用墊圈性能  根據具體(tǐ)情況,使用閥門(mén)時(shí)會(huì)經常更換墊圈。常用的墊圈有(yǒu):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、纏繞墊圈等。
(a)橡膠平墊圈:變形容易,壓緊時(shí)不費力,但(dàn)耐壓、耐溫能力都較差,隻用于壓力低(dī)、溫度不高(gāo)的地方。天然橡膠有(yǒu)一定耐酸堿性能,使用溫度不宜超過60℃;氯丁橡膠也能耐某些(xiē)酸堿,使用溫度80℃;丁腈橡膠耐油,可(kě)用80℃;氟橡膠耐腐蝕性能很(hěn)好,耐溫性能也比一般橡膠強,可(kě)在150℃介質中使用。
(b)橡膠O形墊圈:斷面形狀是正圓,有(yǒu)一定的自緊作(zuò)用,密封比平墊圈好,壓緊力更小(xiǎo)。
(c)塑料平墊圈:塑料的大(dà)特點是耐腐蝕性好,大(dà)部分塑料耐溫性能不好。聚四氟乙烯為(wèi)塑料之冠,不但(dàn)耐腐蝕性能優異,而且耐溫範圍比較寬闊,可(kě)在-180℃~+200℃之內(nèi)長期使用。
(d)聚四氟乙烯包裹墊圈:為(wèi)了發揮聚四氟乙烯的優點,同時(shí)彌補它彈性較差的缺點,做(zuò)成聚四氟乙烯包裹橡膠或石棉橡膠的墊圈。這樣,既同聚四氟乙烯平墊圈一樣耐腐蝕,又有(yǒu)良好的彈性,增強密封,減小(xiǎo)壓緊力。
(e)石棉橡膠墊圈:由石棉橡膠闆剪成,有(yǒu)很(hěn)好的耐熱性、耐冷性、化學穩定性,而且貨源豐富,價格便宜。它的組合成分是60~80%的石棉和(hé)10~20%的橡膠,以及填充劑、硫化劑等。石棉橡膠墊圈使用時(shí),壓緊力不必很(hěn)大(dà)。由于它能粘附金屬,所以好表面塗一層石墨粉,以免拆卸時(shí)費勁。
 
 石棉橡膠闆有(yǒu)四種顔色:灰色,用于低(dī)壓(牌号XB-200,耐壓≤16公斤/平方厘米,耐溫200℃);紅色,用于中壓(牌号XB-350,耐壓可(kě)達40公斤/平方厘米,耐溫350℃);紫紅色,用于高(gāo)壓(牌号XB-450,耐壓100公斤/平方厘米耐溫450℃);綠色,用于油類,耐壓性能也很(hěn)好。
(f)金屬平墊圈:鉛制(zhì),耐溫100℃;鋁制(zhì)430℃;銅制(zhì)315℃;低(dī)碳鋼類550℃;銀制(zhì)650℃;鎳類810℃;蒙乃爾合金鎳銅810℃,不鏽鋼870℃。其中鉛耐壓能力較差,鋁可(kě)耐64公斤/平方厘米,其他材料可(kě)耐高(gāo)壓。
(g)金屬異性墊圈:透鏡墊圈:有(yǒu)自緊作(zuò)用,使用于高(gāo)壓閥門(mén)。橢圓形墊圈:也屬于高(gāo)壓自緊墊圈。錐面雙墊圈:用于高(gāo)壓內(nèi)自緊密封。此外,還(hái)有(yǒu)方形、菱形、三角形、齒形、燕尾形、B形、C形等,一般隻在高(gāo)中壓閥門(mén)中使用。
(h)金屬包皮墊圈:包皮材料有(yǒu)鋁、銅、低(dī)碳鋼、不鏽鋼、蒙乃爾合金等。裏面填充材料有(yǒu)石棉、聚四氟乙烯、玻璃纖維等。金屬既有(yǒu)良好的耐溫耐壓性能,又有(yǒu)良好的彈性。
(i)波形墊圈:具有(yǒu)壓緊力小(xiǎo),密封好的特點。常采用金屬與非金屬組合的形式。
(j)纏繞墊圈:是把很(hěn)薄的金屬帶和(hé)非金屬帶緊貼在一起,纏繞成多(duō)層的圓形,斷面呈波浪狀,有(yǒu)很(hěn)好的彈性和(hé)密封性。金屬帶可(kě)用08鋼、0Cr13、1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti、銅、鋁、钛、蒙乃爾合金等制(zhì)作(zuò)。非金屬帶材料有(yǒu)石棉、聚四氟乙烯等。

(3)新密封材料和(hé)新密封技(jì)術(shù)
(a)液體(tǐ)密封:随着高(gāo)分子合成工業的迅猛發展,近年出現了液态密封膠,使用于靜密封;這項新技(jì)術(shù),通(tōng)常叫做(zuò)液體(tǐ)密封。液體(tǐ)密封的原理(lǐ),是利用液态密封膠的粘附性、流動性和(hé)單分子膜效應(越薄的膜自然回複傾向越大(dà)),在适當壓力下,使它象墊圈一樣地起作(zuò)用。所以對使用着的密封膠,也叫做(zuò)液體(tǐ)墊圈。(b)聚四氟乙烯生(shēng)料密封:聚四氟乙烯也是高(gāo)分子化合物,它在燒結成制(zhì)品之前,叫做(zuò)生(shēng)料,質地柔軟,也有(yǒu)單分子膜效應。用生(shēng)料做(zuò)成的帶叫生(shēng)料帶,可(kě)以卷成盤長期保存。使用時(shí)能自由成形,任意接頭,隻要一有(yǒu)壓力,便形成一個(gè)均勻地起着密封作(zuò)用的環形膜。作(zuò)為(wèi)閥門(mén)中閥體(tǐ)與閥蓋間(jiān)的墊圈,可(kě)在不取出閥瓣或閘闆的情況下,撬開(kāi)一縫隙,塞進生(shēng)料帶去就行(xíng)了。壓緊力小(xiǎo),不粘手,也不粘法蘭面,更換方便。對于榫槽法蘭适宜。聚四氟乙烯生(shēng)料,還(hái)可(kě)做(zuò)成管形和(hé)棒狀,作(zuò)密封用。
(c)金屬空(kōng)心O形圈:彈性好,壓緊力小(xiǎo),有(yǒu)自緊作(zuò)用,可(kě)選用多(duō)種金屬材料,從而在低(dī)溫、高(gāo)溫和(hé)強腐蝕性介質中都能适應。
(d)石墨闆密封圈:在人(rén)們印象中,石墨是脆性物質,缺乏彈性和(hé)韌性,但(dàn)經過特殊處理(lǐ)的石墨,卻是質地柔軟,彈性良好。這樣,石墨的耐熱性能和(hé)化學穩定性,便可(kě)以在墊圈材料中得(de)以顯示;而且這種墊圈壓緊力小(xiǎo),密封異常優越。這種石墨還(hái)能做(zuò)成帶,跟金屬帶配合,組成性能優異的纏繞墊圈。石墨闆密封圈和(hé)石墨—金屬纏繞墊圈的出現,是高(gāo)溫抗腐蝕密封的重大(dà)突破。