閥門的密封形式

閥門的動(dòng)密封、靜密封形式閥門的動(dòng)密封、靜密封形式如何解決的密封問(wèn)題不可忽視，因?yàn)殚y門的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，絕大部分發(fā)生在這里。下面我們將討論閥門的動(dòng)密封、靜密封的問(wèn)題。1、動(dòng)密封閥門的動(dòng)密封，主要是指閥桿密封。不讓閥內(nèi)介質(zhì)隨閥桿運(yùn)動(dòng)而泄漏，是閥門動(dòng)密封的中心課題。1）填料函形式目前，閥門動(dòng)密封，以填料函為主。填料函的基本形式是：（1）壓蓋式這是用得最多的形式。同一形式又能許多細(xì)節(jié)區(qū)別。例如，從壓緊螺栓來(lái)說(shuō)，可分T形螺栓用于壓力16公斤平方厘米的低壓閥門）、雙頭螺栓和活節(jié)螺栓等。從壓蓋來(lái)說(shuō)，可分整體式和組合式。（2）緊螺母式這種形式，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(nèi)，以填料與閥桿直接接觸并充滿填料函，阻止介質(zhì)外漏。對(duì)填料有以下要求：密封性好；耐腐蝕；磨擦系數(shù)??；適應(yīng)介質(zhì)溫度和壓力。常用填料有：）石棉盤根：石棉盤根，耐溫和耐腐蝕性能都很好，但單獨(dú)使用時(shí)，密封效果不佳，所以總是浸漬或附加其他材料。油浸石棉盤根：它的基本結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是扭制，另一種是編結(jié)。又可分圓形和方形。聚四氟乙烯編織盤根：將聚四氟乙烯細(xì)帶編織為盤根，有極好的耐腐蝕性能，又可用于深冷介質(zhì)。橡膠形圈：在低壓狀態(tài)下，密封效果良好。使用溫度受限制，如然橡膠只能用于60℃。塑料成型填料：一般做成三件式，也可做成其他形狀。所用塑料以聚四氟乙烯為多，也有采用尼龍66和尼龍1010。此外用單位根據(jù)自己的需要常探索各種有效的填料形式如250℃蒸氣閥門中，用石棉盤根和鉛圈交替迭合，漏汽情況就會(huì)減輕；有的閥門，介質(zhì)經(jīng)常變換，如以石棉盤根和聚四氟乙烯生料帶共同使用，密封效果便好些。為減輕對(duì)閥桿的磨擦，有的場(chǎng)合，可以加二硫化鉬（或其他潤(rùn)滑劑。目前，對(duì)新穎填料，正進(jìn)行著探索。例如用聚丙烯腈纖維經(jīng)聚四氟乙烯乳液浸漬，又經(jīng)預(yù)氧化后，在模具中燒結(jié)壓制，可以得到密封性能優(yōu)異的成型填料；又如用不銹鋼薄片與石棉制成波形填料，可耐高溫、高壓與腐蝕。3）波紋管密封隨著化學(xué)工業(yè)和原子能工業(yè)的迅速發(fā)展，易燃、易爆、劇毒和帶放射性的物質(zhì)增多，對(duì)閥門密封有了更嚴(yán)格的要求，有的場(chǎng)合已無(wú)法使用填料密封，因此產(chǎn)生了新的密封形式－波紋管密封。這種密封不需填料，所以也叫無(wú)填料密封。波紋管的兩端，與別的零件焊死的。當(dāng)閥桿升降時(shí)，波紋管伸縮，只要波紋管本身不漏，介質(zhì)便無(wú)法泄出。為保險(xiǎn)起見，往往采用波紋管與填料的雙重密封。2、靜密封靜密封通常是指兩個(gè)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）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(xì)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(jié)構(gòu)致密，耐壓性能好，耐溫性能也很好，在閥門本身和閥門與管子的法蘭連接中，使用極為廣泛。塑料制品，有很好的耐腐蝕性能，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。橡膠制品，質(zhì)地柔軟，各種橡膠分別有一定耐酸、耐堿、耐油、耐海水的能力。品種有天然橡膠、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。（2）屬材料：一般地說(shuō)，屬材料強(qiáng)度高，耐溫性能強(qiáng)。但鉛并不這樣，僅取它耐稀硫酸的特性。常用品種有黃銅、紫銅、鋁、低碳鋼、不銹鋼、蒙乃爾合金、銀、鎳等。（3）合材料：例如金屬包（內(nèi)部石棉）墊圈、組合波形墊圈、纏繞墊圈等。2）常用墊圈性能使用閥門時(shí)，往往根據(jù)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、纏繞墊圈等。（1）膠平墊圈：變形容易壓緊時(shí)不費(fèi)力，但耐壓、耐溫能力都較差，只用于壓力低、溫度不高的地方。天然橡膠有一定耐酸堿性能，使用溫度不宜超過(guò)60℃氯丁橡膠也能耐某些酸堿使用溫度℃丁腈橡膠耐油可用至；氟橡膠耐腐蝕性能很好，耐溫性能也比一般橡膠強(qiáng)，可在150介質(zhì)中使用。（2）膠O形墊圈：斷面形狀是正圓，有一定的自緊作用，密封效果比平墊圈好，壓緊力更小。）塑料平墊圈：塑料的最大特點(diǎn)是耐腐蝕性好大部分塑料耐溫性能不好。聚四氟乙烯為塑料之冠，不但耐腐蝕性能優(yōu)異，而且耐溫范圍比較寬闊，可在-180℃～+200℃之內(nèi)長(zhǎng)期使用。（4）四氟乙烯包墊圈：為充分發(fā)揮聚四氟乙烯的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)它彈性較差的缺點(diǎn)，做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，又有良好的彈性，增強(qiáng)密封效果，減小壓緊力。其斷面形狀如圖4-20示。（5石棉橡膠墊圈由石棉橡膠板剪成它的組分是～80%石和10～20%的橡膠，以及填充劑、硫化劑等。它有很好的耐熱性、耐冷性、化學(xué)穩(wěn)定性，而且貨源豐富，價(jià)格便宜。使用時(shí)，壓緊力不必很大。由于它能粘附金屬，所以最好表面涂一層石墨粉，以免拆卸時(shí)費(fèi)勁。石棉橡膠板有四種顏色：灰色，用于低壓（牌號(hào)XB-200耐壓≤16公斤平方厘米，耐溫200℃）；紅色，用于中壓（牌號(hào)XB-350耐壓可達(dá)公斤方厘米，耐溫）；紫紅色，用于高壓（牌號(hào)XB-450，壓100公斤平方厘米耐溫）；綠色，用于油類，耐壓性能也很好。（6屬平熱圈溫100℃430℃315℃碳鋼℃650；鎳℃；乃爾（鎳銅）合金810℃，不銹鋼870℃。其中鉛耐壓能力較差，鋁可耐斤方厘米，其他材料可耐高壓。（7）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(nèi)自緊密封。此外，還有方形、菱形、三角形、齒形、燕尾形、形、形等，一般只在高中壓閥門中使用。（8）屬包皮墊圈：金屬既良好的耐溫耐壓性能，又有良好的彈性。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）形墊圈：具有壓緊力，密封效果好的特點(diǎn)。常采用金屬與非金屬組合的形式。）纏繞墊圈：是把很薄的金屬帶和非金屬帶緊貼在一起，纏繞成多層的圓形，斷面呈波浪狀，有很好的彈性和密封性。金屬帶可用08鋼0Cr13、1Cr132Cr13、1Cr18Ni9Ti、、鋁、鈦、蒙乃爾合金等制作。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(shí)，列舉了一些數(shù)字。必須說(shuō)明，這些數(shù)字跟法蘭形式、介質(zhì)情況和安裝修理技術(shù)等有密切的關(guān)系，有時(shí)可以超過(guò)，有時(shí)達(dá)不到，而且耐壓和耐溫性能，也是互相轉(zhuǎn)化的，例如溫度高了，耐壓能力往往降低，這些細(xì)微的問(wèn)題，只能在實(shí)踐中體會(huì)。3）新材料和新技術(shù)以上介紹的密封墊圈還很不全面，況且密封技術(shù)正處于迅猛發(fā)展中。下面舉例介紹幾項(xiàng)新材料和新技術(shù)。（1液體密封隨著高分子機(jī)合成工業(yè)的迅猛發(fā)展近出現(xiàn)了液態(tài)密封膠，使用于靜密封；這項(xiàng)新技術(shù)，通常叫做液體密封。液體密封的原理，是利用液態(tài)密封膠的粘附性、流動(dòng)性和單分子膜效應(yīng)（越薄的膜自然回復(fù)傾向越大），在適當(dāng)壓力下，使它象墊圈一樣地起作用。所以對(duì)使用著的密封膠，也叫做液體墊圈。（2）四氟乙烯生料密封：四氟乙烯也是高分子有機(jī)化合物，它在燒結(jié)成制品之前，叫做生料，質(zhì)地柔軟，也有單分子膜效應(yīng)。用生料做成的帶叫生料帶，可以卷成盤長(zhǎng)期保存。使用時(shí)能自由成形，任意接頭，只要一有壓力，便形成一個(gè)均勻地起著密封作用的環(huán)形膜。作為閥門中閥體與閥蓋間的墊圈，可在不取出閥瓣或閘板的情況下，撬開一縫隙，塞進(jìn)生料帶去就行了。壓緊力小，不粘手，也不粘法蘭面，更換十分方便。對(duì)于榫槽法蘭最適宜。聚四氟乙烯生料，還可做成管形和棒狀，作密封用。（3）屬空心O形圈：彈性好，壓緊力小，有自緊作用，可選用多種金屬材料，從而在低溫、高溫和強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中都能適應(yīng)。（4）墨板密封圈：在人們象中，