阀门的密封性能是指阀门各密封部位阻止介质泄漏的能力,它是阀门**重要的技术性能指标。阀门的密封部位有三处:启闭件与阀座两密封面间的接触处;填料与阀杆和填料函的配合处;阀体与阀盖的连接处。其中处的泄漏叫做内漏,也就是通常所说的关不严,它将影响阀门截断介质的能力。对于截断阀类来说,内漏是不允许的。后两处的泄漏叫做外漏,即介质从阀内泄漏到阀外。外漏会造成物料损失,污染环境,严重时还会造成事故。
阀杆密封
压缩填料的结构
大部分压缩填料由于考虑到石棉的性能故都采用它的纤维作基料。它基本上不受多数介质、温度和时间的影响,是一种好的导热体。
(1)石棉的缺点就是润滑性差,因此填加不妨碍石棉性能的润滑剂,如石墨粉和 云母粉。由于这种混合物仍具有渗透性,故还要加注液体润滑剂。
(2)聚四氟乙烯具有皱缩率小、缩水率低,且具有摩擦系数小的特性。对于大部分的腐蚀性介质具有较高的抗腐性能。聚四氟乙烯填料在填料处的工作温度;-150--260℃之间。在这一温度范围内,它是一种、多用途的阀杆填料。
(3)柔性石墨具有耐高温的特性,它还具有摩擦系数小且耐大部分腐蚀性介质,在填料处的工作温度可达600℃,故电站、石化等部门高温处的阀门都使用柔性石墨填料。
阀杆密封填料的形式
(1)唇形填料。唇形填料由于其唇片柔软,在介质压力作用下会横向扩张紧贴在挡壁上,这种扩展型填料可以使用在压缩填料中,不能用相对较硬的材料。唇形填料的缺点是其密封作用只是单方向的。大部分用于阀杆的唇形填料是用纯聚四氟乙烯或填充聚四氟乙烯制造的。但也有使用纤维加固的橡胶或皮革制做的。主要是用在液压方面。大部分用做阀杆的唇形填料做成V型。这样既便于安装又便于扩充。
(2)挤压式填料。挤压式填料的名称适用于O形圈一类的填料。这种填料安装后其侧面受到挤压,借助材料的弹性变形保持其侧向的预负荷力。当介质从底部进入填料腔时,填料就向阀杆与支撑座之间的空隙运动,从而堵塞了泄漏通路。当填料腔压力重新下降时,填料又重新恢复其原先形状。
(3)止推填料。止推填料由填料环或由装在阀盖和阀杆台肩间的垫圈组成,阀杆可以相对填料环作自由的轴向移动。起始的阀杆密封可由辅助轴封如活缩填料来提供,也可由弹簧来提供,该弹簧迫使阀杆台肩顶住止推填料,尔后的介质压力就可迫使阀杆台肩更紧密地与填料接触。
(4)隔膜阀阀杆的密封 隔膜阀阀杆是由柔性且承压的阀盖来密封,该阀盖使阀杆与关闭件相连。这种密封只要隔膜不失效,就能避免任何介质通过阀杆向大气泄出。隔膜的材料依阀门的用途不同而不同,可用不锈钢、塑料或橡胶等。
球阀是由旋塞演变而来的,它的启闭件作为一个球体,利用球体绕阀杆的轴线旋转90o实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向,设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。球阀不仅结构简单、密封性能好,而且在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小,并且驱动力矩小,操作简便、易实现快速启闭,球阀是近十几年来发展快的阀门品种之一。
随着球阀的技术进步,在可以预见的短时见内,特别是在石油天然气管线上、炼油裂解装置上以及核工业上将有更广泛的应用。此外,在其他工业中的大中型口径、中低压力领域,球阀也将会成为主导的阀门类型之一。
除应具备密封圈材料的一般要求外,密封圈还要注意下述条件:
(1)富有弹性和回弹性;
(2)适当的机械强度,包括扩张强度、伸长率和抗撕裂强度等。
(3)性能稳定,在介质中不易溶胀,热收缩效应(焦耳效应)小。
(4)易加工成型,并能保持精密的尺寸。
(5)不腐蚀接触面,不污染介质等。
满足上述要求的适合而且常用的材料是橡胶,所以密封圈大多用橡胶材料制成。橡胶的品种很多,而且不断有新的橡胶品种出现,设计与选用时,应了解各种橡胶的特性,合理选择。