《阀门基本知识》.docx
- 文档编号:28777866
- 上传时间:2023-07-19
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:22.57KB
《阀门基本知识》.docx
《《阀门基本知识》.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《阀门基本知识》.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《阀门基本知识》
《阀门基本知识》
一、阀门的动密封、静密封形式
如何解决的密封问题不可忽视,因为阀门的跑、冒、滴、漏现象,绝大部分发生在这里。
下面我们将讨论阀门的动密封、静密封的问题。
1、动密封
阀门的动密封,主要是指阀杆密封。
不让阀内介质随阀杆运动而泄漏,是阀门动密封的中心课题。
1)填料函形式
目前,阀门动密封,以填料函为主。
填料函的基本形式是:
(1)压盖式
这是用得最多的形式。
同一形式又能许多细节区别。
例如,从压紧螺栓来说,可分T形螺栓(用于压力≤16公斤/平方厘米的低压阀门)、双头螺栓和活节螺栓等。
从压盖来说,可分整体式和组合式。
(2)压紧螺母式
这种形式,外形尺寸小,但压紧力受限制,只使用于小阀门。
2)填料
填料函内,以填料与阀杆直接接触并充满填料函,阻止介质外漏。
对填料有以下要求:
(1)密封性好;
(2)耐腐蚀;
(3)磨擦系数小;
(4)适应介质温度和压力。
常用填料有:
(1)石棉盘根:
石棉盘根,耐温和耐腐蚀性能都很好,但单独使用时,密封效果不佳,所以总是浸渍或附加其他材料。
油浸石棉盘根:
它的基本结构形式有两种,一种是扭制,另一种是编结。
又可分圆形和方形。
(2)聚四氟乙烯编织盘根:
将聚四氟乙烯细带编织为盘根,有极好的耐腐蚀性能,又可用于深冷介质。
(3)橡胶O形圈:
在低压状态下,密封效果良好。
使用温度受限制,如天然橡胶只能用于60℃。
(4)塑料成型填料:
一般做成三件式,也可做成其他形状。
所用塑料以聚四氟乙烯为多,也有采用尼龙66和尼龙1010的。
此外,使用单位根据自己的需要,常常探索各种有效的填料形式。
例如,在250℃蒸气阀门中,用石棉盘根和铅圈交替迭合,漏汽情况就会减轻;有的阀门,介质经常变换,如以石棉盘根和聚四氟乙烯生料带共同使用,密封效果便好些。
为减轻对阀杆的磨擦,有的场合,可以加二硫化钼(M0S2)或其他润滑剂。
目前,对新颖填料,正进行着探索。
例如用聚丙烯腈纤维经聚四氟乙烯乳液浸渍,又经预氧化后,在模具中烧结压制,可以得到密封性能优异的成型填料;又如用不锈钢薄片与石棉制成波形填料,可耐高温、高压与腐蚀。
3)波纹管密封
随着化学工业和原子能工业的迅速发展,易燃、易爆、剧毒和带放射性的物质增多,对阀门密封有了更严格的要求,有的场合已无法使用填料密封,因此产生了新的密封形式-波纹管密封。
这种密封不需填料,所以也叫无填料密封。
波纹管的两端,与别的零件焊死的。
当阀杆升降时,波纹管伸缩,只要波纹管本身不漏,介质便无法泄出。
为保险起见,往往采用波纹管与填料的双重密封。
2、静密封
静密封通常是指两个静止面之间的密封。
密封办法主要是使用垫圈。
1)垫圈材料
(1)非金属材料:
如纸、麻、牛皮、石棉制品、塑料、橡胶等。
纸、麻、牛皮之类,有毛细孔,易渗透,使用时须浸渍油、蜡或其他防渗透材料。
一般阀门很少采用。
石棉制品,又有石棉带、绳、板和石棉橡胶板等。
其中石棉橡胶板结构致密,耐压性能好,耐温性能也很好,在阀门本身和阀门与管子的法兰连接中,使用极为广泛。
塑料制品,有很好的耐腐蚀性能,使用也较普遍。
品种有聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、聚四氟乙烯、尼龙66、尼龙1010等。
橡胶制品,质地柔软,各种橡胶分别有一定耐酸、耐碱、耐油、耐海水的能力。
品种有天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶等。
(2)金属材料:
一般地说,金属材料强度高,耐温性能强。
但铅并不这样,仅取它耐稀硫酸的特性。
常用品种有黄铜、紫铜、铝、低碳钢、不锈钢、蒙乃尔合金、银、镍等。
(3)复合材料:
例如金属包皮(内部石棉)垫圈、组合波形垫圈、缠绕垫圈等。
2)常用垫圈性能
使用阀门时,往往根据具体情况,更换原带垫圈。
常有垫圈有:
橡胶平垫圈、橡胶O形圈、塑料平垫圈、聚四氟乙烯包垫圈、石棉橡胶垫圈、金属平垫圈、金属异形垫圈、金属包皮垫圈、波形垫圈、缠绕垫圈等。
(1)橡胶平垫圈:
变形容易,压紧时不费力,但耐压、耐温能力都较差,只用于压力低、温度不高的地方。
天然橡胶有一定耐酸碱性能,使用温度不宜超过60℃;氯丁橡胶也能耐某些酸碱,使用温度80℃;丁腈橡胶耐油,可用至80℃;氟橡胶耐腐蚀性能很好,耐温性能也比一般橡胶强,可在150℃介质中使用。
(2)橡胶O形垫圈:
断面形状是正圆,有一定的自紧作用,密封效果比平垫圈好,压紧力更小。
(3)塑料平垫圈:
塑料的最大特点是耐腐蚀性好,大部分塑料耐温性能不好。
聚四氟乙烯为塑料之冠,不但耐腐蚀性能优异,而且耐温范围比较宽阔,可在-180℃~+200℃之内长期使用。
(4)聚四氟乙烯包垫圈:
为了充分发挥聚四氟乙烯的优点,同时弥补它弹性较差的缺点,做成聚四氟乙烯包裹橡胶或石棉橡胶的垫圈。
这样,既同聚四氟乙烯平垫圈一样耐腐蚀,又有良好的弹性,增强密封效果,减小压紧力。
其断面形状如图4-20所示。
(5)石棉橡胶垫圈:
由石棉橡胶板剪成。
它的组分是60~80%的石棉和10~20%的橡胶,以及填充剂、硫化剂等。
它有很好的耐热性、耐冷性、化学稳定性,而且货源丰富,价格便宜。
使用时,压紧力不必很大。
由于它能粘附金属,所以最好表面涂一层石墨粉,以免拆卸时费劲。
石棉橡胶板有四种颜色:
灰色,用于低压(牌号XB-200,耐压≤16公斤/平方厘米,耐温200℃);红色,用于中压(牌号XB-350,耐压可达40公斤/平方厘米,耐温350℃);紫红色,用于高压(牌号XB-450,耐压100公斤/平方厘米耐温450℃);绿色,用于油类,耐压性能也很好。
(6)金属平热圈:
铅,耐温100℃;铝430℃;铜315℃;低碳钢550℃;银650℃;镍810℃;蒙乃尔(镍铜)合金810℃,不锈钢870℃。
其中铅耐压能力较差,铝可耐64公斤/平方厘米,其他材料可耐高压。
(7)金属异性垫圈:
透镜垫圈:
有自紧作用,使用于高压阀门。
椭圆形垫圈:
也属于高压自紧垫圈。
锥面双垫圈:
用于高压内自紧密封。
此外,还有方形、菱形、三角形、齿形、燕尾形、B形、C形等,一般只在高中压阀门中使用。
(8)金属包皮垫圈:
金属既有良好的耐温耐压性能,又有良好的弹性。
包皮材料有铝、铜、低碳钢、不锈钢、蒙乃尔合金等。
里面填充材料有石棉、聚四氟乙烯、玻璃纤维等。
(9)波形垫圈:
具有压紧力小,密封效果好的特点。
常采用金属与非金属组合的形式。
(10)缠绕垫圈:
是把很薄的金属带和非金属带紧贴在一起,缠绕成多层的圆形,断面呈波浪状,有很好的弹性和密封性。
金属带可用08钢、0Cr13、1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti、铜、铝、钛、蒙乃尔合金等制作。
非金属带材料有石棉、聚四氟乙烯等。
以上,讲述密封垫圈性能时,列举了一些数字。
必须说明,这些数字跟法兰形式、介质情况和安装修理技术等有密切的关系,有时可以超过,有时达不到,而且耐压和耐温性能,也是互相转化的,例如温度高了,耐压能力往往降低,这些细微的问题,只能在实践中体会。
3)新材料和新技术
以上介绍的密封垫圈还很不全面,况且密封技术正处于迅猛发展中。
下面举例介绍几项新材料和新技术。
(1)液体密封:
随着高分子有机合成工业的迅猛发展,近年出现了液态密封胶,使用于静密封;这项新技术,通常叫做液体密封。
液体密封的原理,是利用液态密封胶的粘附性、流动性和单分子膜效应(越薄的膜自然回复倾向越大),在适当压力下,使它象垫圈一样地起作用。
所以对使用着的密封胶,也叫做液体垫圈。
(2)聚四氟乙烯生料密封:
聚四氟乙烯也是高分子有机化合物,它在烧结成制品之前,叫做生料,质地柔软,也有单分子膜效应。
用生料做成的带叫生料带,可以卷成盘长期保存。
使用时能自由成形,任意接头,只要一有压力,便形成一个均匀地起着密封作用的环形膜。
作为阀门中阀体与阀盖间的垫圈,可在不取出阀瓣或闸板的情况下,撬开一缝隙,塞进生料带去就行了。
压紧力小,不粘手,也不粘法兰面,更换十分方便。
对于榫槽法兰最适宜。
聚四氟乙烯生料,还可做成管形和棒状,作密封用。
(3)金属空心O形圈:
弹性好,压紧力小,有自紧作用,可选用多种金属材料,从而在低温、高温和强腐蚀性介质中都能适应。
(4)石墨板密封圈:
在人们印象中,石墨是脆性物质,缺乏弹性和韧性,但经过特殊处理的石墨,却是质地柔软,弹性良好。
这样,石墨的耐热性能和化学稳定性,便可以在垫圈材料中得以显示;而且这种垫圈压紧力小,密封效果异常优越。
这种石墨还能做成带,跟金属带配合,组成性能优异的缠绕垫圈。
石墨板密封圈和石墨----金属缠绕垫圈的出现,是高温抗腐蚀密封的重大突破。
这类垫圈,国外已经大量生产和使用。
二、阀门的分类
阀门品类很多。
有大有小,大的可以走进人去,小的伸不进一个手指头;有简单的;有贵重的,有普通的;有金属的,有非金属的;……。
它的使用范围涉及到石油、化工、化肥、农药、合成塑料、合成纤维、合成橡胶、食品、医药、水电等工业部门以及国防、科研、交通、农业乃至生活设施。
阀门在数量上比主体多得多,但在生产设备中,往往处于次要地位,不象主体设备那样受人重视。
由于在数量上的优势和在重视程度上的劣势,所以,工厂中的"跑、冒、滴、漏"现象,以及由此而引起的燃烧、爆炸、中毒、烫伤等事故,往往发生在阀门。
由于阀门数量很多,损失累计起来是十分惊人的!
因此,正确安装和使用阀门十分重要,它能够避免或减少泄漏损失、停产损失、恶性损失和投资损失。
那种只管主体设备,忽视阀门的做法是不对的。
事物总是辩证统一的,虽然在一般情况下,主体设备与阀门之间是主次关系,但万一失去了"次","主"也就没有意义。
例如连续生产的设备中,管路阀门损坏,堆、炉、塔、机、泵等主体设备也只好闲着。
由于阀门事故而使整个设备无法发挥效能的事例,屡见不鲜。
我们应该从中得到教训,按照抓住重点兼顾一般的原则,在管好用好主体设备的同时,认真研究阀门的使用。
要想正确使用阀门,必须充分认识阀门、阀门品类繁多。
如何全面了解它呢?
这就用得着分类的方法,解剖的方法。
这里先介绍阀门的分类、型号与标识。
阀门可从不同的角度进行分类。
1、按动力分
1)自动阀门依靠介质自身的力量进行动作的阀门。
如止回阀、减压阀、疏水阀、安全阀等。
2)驱动阀门依靠人力、电力、液力、气力等外力进行操纵的阀门。
如截止阀、节流阀、闸阀、碟阀、球阀、旋塞阀等。
2、按结构特性分
1)截门形关闭件沿着阀座中心线移动。
2)闸门形关闭件沿着垂直于阀座的中心线移动。
3)旋塞形关闭件是柱塞或球,围绕本身的中心线旋转。
4)旋启形关闭件围绕阀座外的一个轴旋转。
5)碟形关闭件是圆盘,围绕阀座内的轴旋转。
3、按用途分
1)开断用用来切断或接通管路介质。
如截至阀、闸阀、球阀、旋塞阀等。
2)调节用用来调节介质的压力或流量。
如减压阀、调节阀。
3)分配用用来改变介质的流向,起分配作用。
如三通旋塞、三通截止阀等。
4)止回用用来防止介质倒流。
如止回阀。
5)安全用在介质压力超过规定数值时,排放多余介质,以保证设备安全。
如安全阀、事故阀。
6)阻气排水用留存气体,排除凝结水。
如疏水阀。
4、按操纵方法分
1)手动阀门借助手轮、手柄、杠杆、链轮、齿轮、蜗轮等,由人力来操纵的阀门。
2)电动阀门借助电力来操纵的阀门。
3)气动阀门借助压缩空气来操纵的阀门。
4)液动阀门借助水、油等液体,传递外力来操纵的阀门。
5、按压力分
1)真空阀绝对压力小于1公斤/平方厘米的阀门。
2)低压阀公称压力小于16公斤/平方厘米的阀门。
3)中压阀公称压力25-64公斤/平方厘米的阀门。
4)高压阀公称压力100-800公斤/平方厘米的阀门。
5)超高压公称压力达到或大于1000公斤/平方厘米的阀门。
6、按介质温度分
1)普通阀门适用于介质工作温度-40至450℃的阀门。
2)高温阀门适用于介质工作温度450至600℃的阀门。
3)耐热阀门适用于介质工作温度600℃以上的阀门。
4)低温阀门适用于介质工作温度-40至-70℃的阀门。
5)深冷阀门适用于介质工作温度-70至-196℃的阀门。
6)超低温阀门适用于介质工作温度-196℃以下的阀门。
7、按公称通径分
1)小口径阀门公称通径小于40毫米的阀门。
2)中口径阀门公称通径50至300毫米的阀门。
3)大口径阀门公称通径350至1200毫米的阀门。
4)特大口径阀门公称通径大于1400毫米的阀门。
以上分类不是绝对的,还可以从其他角度进行分类,但掌握了这些基本分类,对我们了解品类繁多的阀门有很大好处。
体腐蚀与防护
阀体(包括阀盖),占了阀门的大部分重量,又处在与介质的经常接触中,所以选用阀门,往往从阀体材料出发。
阀体的腐蚀不外两种形式,即化学腐蚀和电化学腐蚀。
它的腐蚀速度决定于介质的温度、压力、化学性能以及阀体材料的抗腐蚀能力。
腐蚀速度分为六等:
1、完全耐蚀:
腐蚀速度低于0.001毫米/年;
2、极耐蚀:
腐蚀速度0.001至0.01毫米/年;
3、耐蚀:
腐蚀速度0.01至0.1毫米/年;
4、尚耐蚀:
腐蚀速度0.1至1.0毫米/年;
5、耐蚀性差:
腐蚀速度1.0至10毫米/年;
6、不耐蚀:
腐蚀速度大于10毫米/年。
阀体的防腐蚀,主要是正确选用材料。
虽然防腐蚀的资料十分丰富,但能否选得恰当,还是不容易的事情,因为腐蚀的问题很复杂,例如硫酸在浓度低时对钢材有很大的腐蚀性,浓度高时则使钢材产生钝化膜,能防腐蚀;氢只在高温高压下才显示对钢材的腐蚀性很强,氯气处于干燥状态时腐蚀性能并不大,而有一定湿度时腐蚀性能很强,许多材料都不能用。
选择阀体材料的难处,还在于不能只考虑腐蚀问题,同时必须考虑耐压耐温能力,经济上是否合理,购买是否容易等因素。
所以必须用心才是。
其次是采取衬里措施,如衬铅、衬铝、衬工程塑料、衬天然橡胶及各种合成橡胶等。
如介质条件许可,这倒是一种节约的方法。
再次,在压力、温度不高的情况下,用非金属做阀门主体材料,往往能十分有效地防制腐蚀。
此外,阀体外表面还受到大气腐蚀,一般钢铁材料都以刷漆来防护。
三、注入密封剂的操作方法
首先,我们把夹具上注射孔的位置用角度来表示,全部注射孔在0°-360°范围内,本文把泄漏孔位置定位180°,顺时针排列180°、270°、360°(或0°)和90°,那么离泄漏孔最远的注射孔位置便在0°(或360°)上。
根据起始注射位置和操作程序不同,有两种操作方法——先从离泄漏点最远的点注入密封剂的“0°操作法”和先从泄漏点附近注入密封剂的“中间操作法”。
注入密封剂操作要均匀平稳进行,密封剂要充满密封腔每个角落,包括注入到螺孔内。
但环境温度常温以下,或者泄露部位温度在50℃以下时,应对密封剂或注射筒等部位加热,保持密封剂在较好的塑性下流动。
如果法兰夹具设计用盘根密封,则应先往盘根上注入密封剂,以便压紧。
如果设计有可捻缝的部位,可根据间隙大小捻缝。
1、0°操作法
1)首先从0°开始注入密封剂直至充满两螺栓之间的扇形空间。
当附近两侧注射孔(90°和270°)泄露介质消失后,停止注射,关闭0°上的注射阀,取下注射枪。
2)从90°处注入密封剂,直至充满所在扇形空间。
当180°处泄漏由达到小后,停止注射,关闭90°处注射阀,取下注射枪。
3)从270°处注入密封剂,直至充满所在扇形空间。
当180°处泄漏完全停止后,根据估计扇形空间所需密封剂的量(与前面个扇形的填充进行比较估算)继续注入密封剂,直至充满。
4)从0°处再注入密封剂,提高注射压力令其≥270°处最后的注射压力。
5)从90°处再注入密封剂,使压力≥0°处的压力。
6)从180°处再注入密封剂,使压力=270°处的压力提高3-5MPa。
7)从270°处再注入密封剂,使压力=180°处的压力。
带压堵漏结束。
每次注完密封剂后都应先关闭注射阀,在卸掉注射枪的压力,不要急于取下注射阀换上堵头,不能让注入的密封剂溢出来。
2、中间操作法
1)首先从90°开始注入密封剂(或者说靠近180°处注射孔注入密封剂),直至充满扇形空间。
当附近当180°处泄漏由大到小后,停止注射,关闭注射阀,取下注射枪。
2)从270°处注入密封剂(或者说靠近180°处另一侧注射孔注入密封剂),,直至充满所在扇形空间。
当180°处泄漏完全停止后,停止注射,关闭注射阀,取下注射枪。
3)从180°处注入密封剂,根据估计扇形空间所需密封剂的量(与前面个扇形的填充进行比较估算)继续注入密封剂,直至充满,停止注射,关闭注射阀,取下注射枪。
4)从0°处注入密封剂,注射压力≥180°处最后的注射压力。
5)从90°处再注入密封剂,使压力≥180°处的压力。
6)从270°处再注入密封剂,使压力≥180°处的压力。
7)从180°处再注入密封剂,注射压力在原来压力基础上提高3-5MPa,压力稳定后,停止注射,关闭注射器,完成带压堵漏全部操作。
一般说来,0°操作法用于泄漏部位直径较小,注射孔较少的场合;中间操作法则用于直径较大,注射孔较多的场合。
在整个注入密封剂操作过程中,不要有密封剂外溢,更不允许随意提高注射压力,导致密封剂溢出。
如出现密封剂溢出,而没有达到要求的注射压力时,应采取一些补救措施,以便满足注射压力的要求。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 阀门基本知识 阀门 基本知识