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。
阀杆是阀门重要部件,用于传动,上接执行机构或者手柄,下面直接带动阀芯移动或转动,以实现阀门开关或者调节作用。
阀杆在阀门启闭过程中不但是运动件、受力件,而且是密封件。同时,它受到介质的冲击和腐蚀,还与填料产生摩擦。因此在选择阀杆材料时,它在规定的 温度下有足够的强度、良好的冲击韧性、抗擦伤性、耐腐蚀性。阀杆是易损件,在选用时还应注意材料的机械加工性能和热处理性能。
填料对不锈钢阀杆的腐蚀
不锈钢阀杆,特别是用铬1 3系钢做的阀杆,与填料接触的表面经常受到腐蚀。这种腐蚀常发生在使用前的贮存阶段,这是由于经过水压试验后的填料被水饱和的缘故。如果在水压试验后立即投入使用就不会发生腐蚀。从理论上讲,处于湿润填料之中的不锈钢阀杆其所以被腐蚀,是由于被填料所包围的阀杆表面处在脱氧环境之中的结果。这种环境影响了金属的活化与钝化特性。不锈钢氧化保护层表面的缺氧敏感点上产生了许多小的阳极,这些阳极与发生阳极作用的大量残留的钝性金属一起,就使金属内部产生原电池的作用。通常用于填料中的石墨作为阳极材料作用于阀杆钢的阴极场增强了原电池电流强度,从而大大加剧了对原始腐蚀点的腐蚀。
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。
传统阀杆加工工艺的特点
1.传统阀杆螺纹采用螺旋飞刀,螺纹精度不准;而采用传统无屑滚丝易损滚模,易变形,扭曲.
2.光杆部位采用磨床精度不高,耗时长,
3.倒关部位采用两次装夹掉头拉倒密封,同心度差,倒密封易漏.
4.端部位采用铣床分度盘分度,加工慢,工序多,耗时久.
新型阀杆制造工艺的特点
1.新型阀杆螺纹采用自制挤压,螺纹强度高,精度准.
2.螺纹部位和光杆部位的同心一致,克服了长期困扰国内滚丝工艺中易扭曲、易损滚丝模的问题.
3.光杆部位精度达到镜面效果,启闭轻松,密封性好.
4.倒关部位采用数控技术一次成型,精度高,倒关密封性能好.
5.端部位T型槽采用锻压成型工艺,,成本低.
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。