电站阀门密封性能分析

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1、浙江电力56ZHEJIANGELECTRICPOWER2005年第1期电站阀门密封性能分析PerformanceAnalysisofValves'Seal陶兴凤,周爱民(浙江电力教育培训中心,浙江杭州310015)摘要:阀门是电站系统中不可缺少的流体控制设备,在电站事故造成的经济损失中,有相当部分是由阀门泄漏造成的。文章介绍了一般根据阀门密封原理,分析了引起阀门泄漏的原因,提出了改进阀门密封性能的措施。关键词:阀门;密封;泄漏中图分类号:TM621.7文献标识码:B文章编号:1007-1881(2005)01-00

2、56-03阀门的泄漏有内漏和外漏之分。内漏发生于范围宽,寿命较长,适用于高参数密封。阀座与关闭件的接触面上,外漏则发生在填料函2阀门的密封原理及连接法兰的垫片处。阀门泄漏会影响设备的正常运行,造成较大的经济损失。为此,对阀门的密封的功能是阻止泄漏。造成泄漏的因素很泄漏部位、性质和工作条件加以分析,以便采取多,但主要是密封副之间存在着间隙以及密封副相应的解决对策和措施。的两侧存在着压差。前者是影响密封性能的主要因素。密封的基本原理是通过不同途径阻止介质1阀门的密封型式泄漏。阀门的密封有接触密封和非接触密封。靠密阀门表

3、面结构由两部分组成,波峰间距离的封力使密封面相互靠紧、接触并嵌入以减小或消波纹度和散布在波形面上非常小的不平整度构成除间隙的各类密封为接触密封。密封面间预留固的粗糙度。为了防止液体泄漏,密封表面间的间定的装配间隙,无需密封力压紧密封面的各类密隙应小于流体分子直径(0.003μm),才能保证密封为非接触密封。封。然而,即使经过精细研磨,金属表面粗糙度阀座密封面、填料与阀杆及法兰密封均为接值低于0.1μm,还比水分子直径大30倍。为此用触密封。按接触密封副相对运动分有动密封和静降低密封面粗糙度的方法来提高密封性是难以做

4、密封。通常静密封都属于接触密封。动密封既有到。只能加大比压,将密封面上微观轮廓峰压属于接触型的,也有非接触型的。一般接触型动平,产生塑性变形,使间隙小到流体难于通过才密封因受摩擦磨损的限制,仅适用于密封面相对能密封。运动速度比较低的场合。密封面光洁自然好。但不能忽视了吻合度和接触型密封还可分为弹性密封和非弹性密封表面环向波纹度。环向波纹度多,迷宫密封性能两类。弹性密封的弹性体是用高分子弹性材料制好。一定的吻合度和环向波纹度用精车就可达成的。利用密封材料的弹塑性变形补偿,减少或到,加工工艺简单。对一般密封要求阀门用精

5、车消除间隙。密封性好,结构简单,尺寸紧凑,价表面粗糙度达到Ra0.4~0.8μm即可实现密封。格低廉。但使用温度范围较窄,寿命较低,一般对密封要求较高的阀门用精车加研磨,既保证了用于较低参数的密封。环向波纹度又提高了平整度。非弹性体密封面是用金属或石墨等非弹性体3影响阀门密封性能的因素材料制成的,应用其微量弹性变形及磨损补偿机构密封。加工精度要求高,价格较高,温度使用影响阀门密封性能的因素很多、很复杂,但2005年第1期浙江电力57主要表现有介质的物理性质、密封比压、密封副流体的阻力,提高密封性。环向波纹度多,迷宫

6、结构及质量等几方面。密封性能好。粗糙度高低影响密封比压的大小。3.1介质的物理性质因此只有加大压力,才能压平密封面上微观不平介质的物理性质主要包括粘度、温度和亲水尖峰,产生塑性变形才能密封。性等。与被密封流体的渗透能力及其粘度密切相密封副材料选择的好坏,将直接影响阀门密关。气体的粘度比液体的粘度小,其渗透能力比封性能。在阀门阀杆填料函密封结构形式已确定液体强,但饱和蒸汽例外(饱和蒸汽易保证密的情况下,选择弹性及延伸性好、耐腐蚀性强、封)。压缩气体比液体更易泄漏。用气体做密封试机械强度高、摩擦系数小的密封填料。新型膨

7、胀验要比液体做密封试验严格得多。用于气体介质聚四氟乙烯密封填料具有这种特性。这种填料是的阀门,应用气体做试验。在聚四氟乙烯中添加了石墨、二硫化钼和硅油等气体的粘度随温度的升高而增大。液体的粘材料,综合性能好,工作压力可达35~40MPa。度随温度的升高而减小。此外,温度的变化还引当阀门在工作中因摩擦产生热量而温度上升时,起零件尺寸的改变及密封副的破坏和松弛。为了该填料能自动释放出硅油进行冷却和自润滑。该减小温度的影响可把阀门密封副设计成具有热补填料受压前膨松、柔软处于高弹性状态。受压后偿性,如球阀、闸阀和蝶阀等可设

8、计成弹性阀填料纤维相互缠结,收缩储量空间压缩比高达座,填料箱用弹簧加载补偿等。25%~30%,并镶嵌在阀杆的圆柱表面。对于阀接触表面亲水性对泄漏的影响是毛细孔特性函和阀杆存在的各种误差,在装入填料后,都能引起的。当表面有一层很薄的油膜时,破坏了接在等量空间形成一个完整的高韧性密封结构而得触面的亲水性,并且堵塞流体通道。所以对非油以弥补。当阀杆启闭转动,在三维

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