關于幾種常見閥門密封問題的相關探討

周宏韜　徐翠翠　姜燕

摘要：為探討幾種常見閥門密封問題，采用理論結合實踐的方法，立足常見閥門的特點，分析了相應的密封問題，并提出相應的解決措施。分析結果表明，閥門的種類不同，其具有的特點和密封問題也不相同，為提升閥門密封效果，需要結合實際情況和閥門的種類，選擇有針對性的措施，才能提升閥門的應用效果，值得高度重視。

關鍵詞：高壓截止閥;止回閥;低壓閘閥;材料

引言

閥門在工業(yè)生產(chǎn)和居民生活領域有非常廣泛的應用，不同閥門有其獨特的特點和應用范圍，如果選型不合理，密封問題處理不當，會大幅度影響生產(chǎn)效率和生活質(zhì)量。工業(yè)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對閥門密封效果提出了更高的要求。加強對閥門密封問題的分析研究，能夠及時發(fā)現(xiàn)閥門密封存在的問題，并制定有針對性定的處理方法，從而更好的提升閥門應用效果。

1、常見閥門的特點

目前在生產(chǎn)和生活領域最常見的閥門有高壓截止閥、止回閥、低壓閘閥等。閥門種類不同，具有的特點也不相同。

高壓截止閥的特點為結構簡單、制造工藝簡單、維修方便，而且運行行程小，啟閉時間短，具有良好的密封效果，使用壽命也比較長。

止回閥的特點是在運行中只允許介質(zhì)向一個方向流動，而不能反向流動，可實現(xiàn)自動控制。介質(zhì)在朝向設計方向流動時閥瓣開啟，而反向流動時閥瓣閉合。

低壓閘閥的特點是閥體為傳統(tǒng)的外形設計，設計比較合理，具有良好的剛性，流阻系數(shù)比較小。密封面多為不銹鋼或者硬質(zhì)合金，具有很長的使用壽命。

2、幾種常見閥門密封問題

2.1高壓截止閥存在的密封問題

高壓截止閥在設計和生產(chǎn)中為最大限度上保證使用的安全性，通常會選擇高性能的密封材料，且多會選擇金屬材料，具有良好的密封效果。此外，還采取先進的技術來提升材料密封的加工精度，對軸向密封力進行嚴格控制，可有效保證高壓截止閥的生產(chǎn)質(zhì)量。但在具體生產(chǎn)中，要清楚認識到并不是軸向密封效果越大越好。而且密封面的粗糙程度也會影響軸向力，從而影響密封效果。所以，在進行高壓截止閥生產(chǎn)中，為保證生產(chǎn)質(zhì)量，提升密封效果，需要結合密封面之間的間隙大小，嚴格控制流過介質(zhì)的直徑，以避免發(fā)生密封失效問題，防止發(fā)生安全問題。

2.2止回閥存在的密封問題

止回閥在工業(yè)生產(chǎn)中具有非常廣泛的應用，多應用在高溫高壓或者是溫度和壓力變化比較大的工況下，在惡劣的條件下運行，極易發(fā)生密封失效問題。為提升止回閥的應用效果，需要對密封失效問題進行全面系統(tǒng)的分析研究，可通過CAE模型三維模擬止回閥在不同工況下的密封情況，并選擇有針對性的處理方法，以保證密封效果。止回閥在應用中，隨著流通介質(zhì)壓力的提升，則密封環(huán)承受的應力也會隨之增加，如果缺乏有效的控制，會導致止回閥的密封性能逐步下降，影響止回閥應用的安全性。為避免此類問題，在生產(chǎn)止回閥時，需要借助溫度場對止回閥使用工況進行分析，提升止回閥的適用性，以免發(fā)生密封環(huán)破損，影響使用的安全性。

2.3低壓閘閥存在密封問題

低壓閘閥在生產(chǎn)技術和采購價格上有顯著優(yōu)勢，在很多行業(yè)都有良好的應用。但此種閥門擁有兩個密封面，任何一個密封面發(fā)生問題，都會引起密封問題，為降低各種因素對低壓閘閥密封性造成的影響，需要提升設計和生產(chǎn)的研究力度。比如：彈性楔式單閘板閥是目前比較常用的低壓閘閥，在正常使用中要求傳輸?shù)慕橘|(zhì)溫度不超過25℃，在具體生產(chǎn)中，受到技術、設備、環(huán)境、人工等多種因素的影響，在加工中必然存在一定的偏差，密封面通常是通過介質(zhì)壓力來實現(xiàn)密封的，這就要求生產(chǎn)技術人員，能夠結合彈性楔式單閘板閥的應用環(huán)境，通過介質(zhì)壓力將閘板的密封面壓緊，從而避免發(fā)密封失效問題。

3、解決閥門密封問題的措施

3.1選擇高性能原材料

閥門密封效果對閥門應用效果有很大影響，密封效果越好，則生產(chǎn)運行越安全。為最大限度上提升閥門的密封效果，就必須選擇高質(zhì)量、高性能的原材料。尤其將預緊力施加給填料組時，技術人員必須對填料兩端的壓力進行嚴格控制。當閥門在運行中沒有形成大量磨損時，為避免發(fā)生密封效果，技術人員要選擇合適的填料組進行嚴格控制，以保證閥門使用的安全性。閥門在使用中，通常情況下，填料軸面有三分之一都出現(xiàn)N字形預緊力，在預緊力的作用下要想提升閥門的密封效果，就必須結合實際情況，通過徑向延伸變形的方法加大對軸向壓力的控制力度，以達到收縮抱緊閥桿外壁的效果，提升閥門的密封效果。

3.2適當提升比壓的寬度

閥門在運行中，所承受的壓力比較大，運行工況復雜，影響因素比較多，容易發(fā)生密封失效問題，引起滲漏，影響生產(chǎn)的安全性。為避免發(fā)生密封問題，除了要選擇合適的高質(zhì)量材料，還要在設計中，盡量加寬比壓。如果閥門運行工況的壓力比較低，密封力也就比較小，為保證閥門擁有足夠的密封比壓，就必須加強對密封面的設計。比如：在進行直通式止回閥設計中，其通常安設在水平管路上，在設計時可增加一個壓縮彈簧，利用傳輸介質(zhì)自身的壓力來保證密封效果。此外，閥門的結構關系也會在一定程度上影響止回閥的密封效果，所以在進行設計中，必須選擇合適的材料，提升密封面設計的科學性。

3.3注重閥門密封形式的設計

科學合理的密封形式，也可以大幅度提升閥門的密封效果。閥門密封形式設計主要體現(xiàn)在填料徑向位移設計中，盡量保證每個密封環(huán)的填料組都能得到有效應用。閥門在實際使用中，受到預緊力的影響，每個單環(huán)都存在一定的徑向變形量，這就必須保證閥桿設計的合理性，以免傳輸介質(zhì)向外滲透，提升密封效果。

結束語

綜上所述，本文采取理論結合實踐的方法，探討了幾種常見閥門密封問題，探討結果表明，閥門在工業(yè)生產(chǎn)領域，生活領域都有非常廣泛的應用。密封性是衡量閥門質(zhì)量和使用效果的關鍵指標。針對目前閥門常見的密封問題，需要從選擇高性能原材料、適當提升比壓的寬度、注重閥門密封形式的設計等方面同時入手，以提升閥門的密封效果，保證閥門使用的安全性。

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作者簡介：周宏韜，男，黑龍江省，1987-06-12，大學本科，工程師，江蘇神通閥門股份有限公司。