淺析電站閥門的密封性能

呂天時

摘 要：伴隨著科學技術的不斷進步，社會經濟的迅猛發展，我國各行各業也都迎來了新的機遇與新的挑戰。而電站系統也迎來了新的變革與起色，電站閥門作為電站系統中至關重要的一部分，是重要的流體控制設備，對于整個電站系統的運行都有著十分重要的影響，因此要高度重視電站閥門的質量。通常，在電站運行中，很多電站發生的事故都是閥門泄漏導致的，可見，提高閥門的密封性能意義重大。想要使電站的安全性得到進一步保障，提高電站閥門的質量，改善其泄漏問題非常必要。文章對電站閥門密封原理和形式進行了詳細地分析與介紹，并對其存在的一些問題進行了闡述，希望能夠為同行業者提供一定的參考。

關鍵詞：電站閥門；密封性能；泄漏；分析

引言

科技時代的到來，加快了科學技術發展的步伐，而電站系統想要獲得長遠的進步和穩定的發展，那么勢必要與時俱進，不斷改造，不斷進步，確保其電站系統的穩定運行。說到穩定發展，那么首先就要保證電站的安全性能，對其質量有一定的保障，而安全性能與電站閥門密切相關，其密封性能對閥門有著至關重要的影響，因此這也就對其密封性提出了更高的要求，更高的挑戰。其密封性能無法得到保障，自然就會發生泄漏現象，那么就會影響設備的穩定運轉，甚至造成更為惡劣的后果，其造成的經濟損失將會很大，所以工作人員要高度重視電站閥門的密封性。內漏和外漏是閥門泄漏的主要形式，內漏通常出現在閥座與關閉件的接觸面上面。外漏在填料函、鏈接法蘭墊片的地方出現的頻率較高。下面文章將會對電站閥門的密封形式進行具體的分析。

1 電站閥門的密封形式

電站閥門的密封形式有：接觸密封和非接觸密封兩類。接觸密封指的是根據密封面的互相緊靠或是接觸，嵌入從而去除間隙的接觸密封，如：閥座密封面、填料或是法蘭密封等等。這些預留的裝配間隙，無需密封力壓緊密封面的密封式非接觸密封。動密封、靜密封式根據接觸密副相對運動而劃分的。接觸型和非接觸型統稱為動密封。

彈性密封、非彈性密封式接觸型密封的主要形式。高分子彈性材料是其彈性密封的主要制作材料，想要降低或者徹底去除間隙，則需要巧妙地利用密封材料的彈塑變形補償來進行。結構不復雜，尺寸相對緊湊，并且價格物美價廉，密封性能較好。但缺陷是使用溫度范圍存在一定的局域性，并且使用壽命還需要改善，目前壽命較短，只能適用于參數低的密封。

金屬或是石墨等這些非彈性材料制成了非彈性體密封面，應用了微量的彈性變形以及磨損補償機構密封。這就要求其具有較高的加工精度，雖然價格相對比較高，但是它的溫度使用范圍廣闊得多，壽命也更為長久，與上文所述相反，其應用于高參數密封較多。

2 電站閥門的密封原理

下面具體對電站閥門的密封性原理進行進一步的探討。閥門密封主要任務是為了防止泄露發生。而閥門泄露的原因來自多個方面，主要有：密封副存在的間歇以及密封副兩側的壓差。影響電站閥門密封性能的主要原因就是密封副的間隙問題。所以電站閥門密封原理主要是采用各種方式來降低其泄漏。

波峰間距離的波紋度，分散于波形表面的較小的粗糙度是其電站閥門表面的構成。如果能夠降低或是避免了介質泄漏問題，則能夠進一步將電站閥門的密封性能再次提升。理想的狀況使密封表面間的間隙要小于流體分子直徑，但是實際中往往存在一些問題，很難達到這個理想的要求。也就是說，電站閥門表面結構金屬即便打磨十分精細，但它的粗糙程度依然無法達到理想預期，并且高于水分子直徑30倍。通過理論支持與實際經驗累積，可知，利用提高密封面精細度的措施并不能有效地作用于閥門的密封性。通過加大比壓，對于密封面上的微觀輪廓峰進行壓平，使其產生塑性變形，才能保證間隙變小，最終達到對于流體的密封效果。

3 影響閥門密封性能的因素

3.1 介質的物理性質

介質物理性質對其密封性產生的影響較大，在電站閥門的運用過程中，其起到的影響不容忽視，其物理性質分為三方面包括：溫度、粘度、親水性。氣體粘度小于液體粘度，而氣體滲透力要高于液體的。通過理論可知，不算飽和蒸汽，壓縮氣體與液體相比較，發生泄漏的情況更為頻繁，也更易發生。從理論可知，對電站閥門密封性的測試，如果利用氣體將會得到更加精準的結果。而用于氣體的電站閥門則用氣體做試驗是必要條件。

在溫度的作用之下，液體，氣體的粘度將會發生一些改變。如果溫度有所升高，其氣體粘度將會變大，液體則與氣體相反，粘度相對降低。溫度的變化除了對粘度有一定的影響之外，還對零件的尺寸，密封副的松弛均有一定的影響。運用科學合理的措施使閥門密封副有熱補償性能夠起到事半功倍的效果，這對減輕溫度對電站閥門密封性的作用意義很大。對電站閥門密封性能的另一個極為重要的物理性質就是接觸表面親水性，這個因素也非常重要。毛細孔特性容易引起閥門泄漏現象。對親水性能的破壞往往是當接觸表面存在薄油膜的時候，這時候的破壞易發生。因此，想要獲得閥門較高的密封性，盡力消除閥腔內密封面上的油脂很為必要。

3.2 密封面比壓

對電站閥門密封性能存在影響的另一個因素就是密封面比壓。比壓大小對電站閥門影響非常大，不但能夠影響電站閥門的密封性能，還對其壽命也會有很大影響。比壓的大小是由閥前與閥后的壓力差以及外加密封力所決定的。比壓大將會使電站閥門受到一定損傷，比壓小則會造成電站閥門的泄漏。可見，電站閥門密封性與密封面比壓有著直接關聯，想要保證電站閥門的質量，最好應在設計中將所涉及到的問題全方位進行考量，將影響其密封性的因素也要做整體的估量，從而做出科學合理的比壓大小。

3.3 密封副結構

密封副的結構不是絕對剛性，密封副的結構會受到多種因素影響，比如溫度產生變化，外加密封力發生變化等等都會對其造成很大的影響，密封副將會產生相應的變化而密封副之間的作用力產生不利影響，從而使閥門整體密封性能發生變化。所以保證密封件的彈性變形，能夠有效避免因密封副的結構改變造成的影響。

3.4 密封副質量

密封副的質量對電站閥門密封性能的整體有著一定的影響，密封副質量的高低是由多個方面來影響的，包括選擇材料、匹配以及制造精度等。從選材而言，想要獲得較高的電站閥門的整體密封性，則需要在閥門閥桿填料函密封結構形式被制定的情況下，要選擇摩擦系數小的，彈性好的，耐腐蝕性強的密封填料。當閥瓣與閥座密封面溫和度高的情況下，就需要在一定的情況下增加流體阻力，這樣也可以提高電站閥門的密封性。

4 增強電站閥門密封性能的相關措施

電站閥門密封性能非常重要，下面就對這個問題提出了增強電站閥門密封性的措施。對能夠影響其密封性的因素進行了具體的分析。首先，要做好防泄漏問題。在選材上要在應力范圍之內，合理增加比壓，將密封面上微觀高峰壓平，生產彈性塑性變形，保證密封面間歇變小來增強閥門的密封性能。其次，在密封副采用油脂密封的時候，還要保證油膜的完好性，這樣對提高電站閥門的密封性也有很大幫助。再次，密封件之間要有彈性變形。最后，要注重對電站閥門的選材，這對其系統的穩步運行有著直接影響。應選擇彈性、延展性、耐腐蝕性好的材料。

參考文獻

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