為了實現(xiàn)閥門內(nèi)外密封的零泄漏, 節(jié)省能源, 保護環(huán)境和提高工作效率, 閥門必須具有可靠的密封性能。閥門的密封部位主要有啟閉件與閥座兩密封面間的接觸處, 閥桿和閥蓋接觸處, 閥桿密封處, 閥體與閥蓋之間的墊片接觸處等。其中, 啟閉件與閥座兩密封面間的泄漏稱為閥門的內(nèi)漏, 而閥桿和閥蓋、閥桿密封及閥體與閥蓋密封面間的泄漏稱為閥門的外漏。閥門的內(nèi)漏將影響閥門截斷介質(zhì)的能力。閥門的外漏會造成輸送介質(zhì)的損失或污染環(huán)境, 嚴重時還會造成重大事故。對于易燃易爆、有毒性或具有放射性的介質(zhì), 閥門的外漏現(xiàn)象更是不允許發(fā)生的。
閥門上密封的密封性能是衡量閥門質(zhì)量的一個重要技術(shù)指標, 國家標準對鋼制閘閥和鋼制截止閥上密封的技術(shù)要求制定了相關(guān)的規(guī)定。鋼制閘閥和截止閥上密封的密封效果與閥門的材質(zhì)、加工設(shè)備、工裝制造、熱處理、加工工藝、形位公差和零件的加工精度等多個環(huán)節(jié)相關(guān), 某一項技術(shù)達不到設(shè)計要求就直接會影響到上密封的效果（閥門的上密封如圖1 所示的3～4 部位） 。根據(jù)相關(guān)標準的規(guī)定, 閥門上密封應(yīng)具有圓錐形或球形的密封結(jié)構(gòu)。但是, 圓錐形或球形密封結(jié)構(gòu)相對于平面密封結(jié)構(gòu)存在一定的不利因素, 如密封面有摩擦現(xiàn)象, 維修困難, 加工難度高, 加大生產(chǎn)成本。結(jié)果導(dǎo)致生產(chǎn)成本上升, 產(chǎn)品缺乏競爭力。同時, 閥門的上密封性能也很難達到標準的技術(shù)要求, 常常是在幾次密封性能試驗后上密封就會失效。
針對圓錐形和球形上密封面存在的問題和依據(jù)閥門實際工況的性能分析, 在閥門上密封的設(shè)計中采用了截止閥閥瓣平面密封的原理, 將閥桿和閥蓋原本由圓錐形的上密封面改進為平面接觸模式。閥桿與閥蓋的平面接觸密封一般不受設(shè)備精度、工裝精度和配合部件形位公差的影響, 結(jié)構(gòu)簡單, 加工容易, 閥蓋的密封部位堆焊后只需精車即可達到設(shè)計要求。在閥桿精加工后, 閥桿頭部加溫至淬火溫度、空冷至室溫, 精車密封平面后就可以進行裝配。閥門上密封試驗的一次合格率可以達到100 % , 其使用壽命亦可實現(xiàn)與閥門啟閉次數(shù)相同, 而且維修起來也比較方便。
不銹鋼閥門由于閥桿和閥蓋的材料一般均是同一奧氏體材質(zhì), 兩者受壓接觸后有粘著傾向, 閥蓋盡可能不采用錐面的上密封形式。可以在閥蓋的填料孔下部加工出密封孔, 利用閥桿上的錐面和聚四氟乙烯錐面密封墊作為密封副, 這樣的結(jié)構(gòu)十分適合應(yīng)用在有腐蝕性介質(zhì)的管路上。
在開啟閥門時, 啟閉件應(yīng)動作到位, 使上密封發(fā)揮應(yīng)有的功能。但是值得注意的是其用力應(yīng)該輕巧適度, 不宜過大過快, 以免擦傷密封面, 延長閥門上密封的使用周期, 杜絕閥門外漏所帶來的的危害。實踐證明, 閥門的上密封利用平面的設(shè)計方式與錐面密封形式相比較, 對機械加工設(shè)備和工藝裝備的要求相對較低, 無論是小規(guī)模作業(yè)或是批量生產(chǎn), 都可以達到降低生產(chǎn)成本, 提高工作效率, 對穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量和保障配套設(shè)施的安全運行具有積極的意義。
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