上海申弘閥門有限公司
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之前介紹JIS日標(biāo)不銹鋼截止閥標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在介紹化工閥門密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)閥門密封質(zhì)量的高低是評(píng)判閥門質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，閥門必須具備嚴(yán)密的密封性能，以防止閥門密封部位的內(nèi)漏或外漏，重大安全事故的發(fā)生，這樣才能確保生產(chǎn)或生活安全地進(jìn)行。主要分析如何積極改進(jìn)和應(yīng)用閥門密封結(jié)構(gòu)。一般來(lái)說(shuō)，國(guó)家或者企業(yè)根據(jù)閥門的不同類型，以及他們的不同性質(zhì)，來(lái)規(guī)定閥門結(jié)構(gòu)的密封程度，閥門的密封程度與閥門的材料、工藝制造、設(shè)備工裝、形狀公差以及閥門各個(gè)零件的加工精度等諸多因素密切相關(guān)，這其中的哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)直接或間接地影響閥門的密封程度，依據(jù)科學(xué)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，閥門上密封結(jié)構(gòu)應(yīng)該被設(shè)計(jì)成圓錐體或者球體，然而，與平面密封結(jié)構(gòu)相對(duì)比，這樣的密封結(jié)構(gòu)會(huì)帶來(lái)一些不利影響，例如：密封面會(huì)被擦傷，導(dǎo)致維修與加工工作困難重重、舉步維艱，加大了生產(chǎn)成本，在市場(chǎng)上產(chǎn)品的銷量也會(huì)受到很大的沖擊，又由于受技術(shù)水平的限制，閥門很難達(dá)到規(guī)定的要求標(biāo)準(zhǔn)，再經(jīng)歷幾次密封性能試驗(yàn)后，閥門就無(wú)所謂結(jié)構(gòu)密封。
由于把閥門密封面設(shè)計(jì)成圓錐體或者球體會(huì)存在一些不利因素，所以對(duì)閥門采取平面密封設(shè)計(jì)，把閥桿和閥蓋的密封面由原來(lái)的圓錐形變?yōu)槠矫娼佑|樣式，因?yàn)檫@種平面接觸密封所受外界限制比較少，裝置以及設(shè)備的度或者各個(gè)零部件的形位公差不會(huì)對(duì)其造成太大的影響，這種平面密封內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，在閥蓋的密封部位堆焊后只需精車就可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。而且閥門密封測(cè)試實(shí)驗(yàn)只需一次就可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的合格率，這種閥門的使用時(shí)間長(zhǎng)短與閥門的開(kāi)關(guān)次數(shù)成正比，就算萬(wàn)一出現(xiàn)事故，維修起來(lái)也更容易。
化工閥門密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)下面的表格簡(jiǎn)單介紹了相關(guān)閥門的密封技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定內(nèi)容
GB/T12234-89
《閥門法蘭與對(duì)焊連接鋼制閘閥》 閥蓋
閥蓋上面的密封面采用圓錐形或球面形，上密封采用襯套鑲在閥蓋上，下螺紋式和奧氏體不銹鋼閥蓋的密封面也可直接加工形成。GB/T12235-89《閥門法蘭連接鋼制截止閥和升降式止回閥》 閥桿和閥桿螺母閥桿上面必有一個(gè)圓錐形或球面形的上密封面，當(dāng)閥門開(kāi)啟式與閥蓋的上密封座吻合
1、化工閥門密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)閥門密封結(jié)構(gòu)概述
在目前的閥門使用上，zui為普遍的問(wèn)題就是閥門的強(qiáng)度失效與密封失效。對(duì)現(xiàn)代閥門密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響的因素有：在密封結(jié)構(gòu)中包括了復(fù)雜特性的密封元件;工作狀態(tài)中密封結(jié)構(gòu)所遇到的不穩(wěn)定狀況，例如溫度、密封介質(zhì)特性、壓力等。所以在大部分情況下，閥門的設(shè)計(jì)人員往往使用傳統(tǒng)憑經(jīng)驗(yàn)確定密封結(jié)構(gòu)的辦法。而隨著科技的發(fā)展，行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)對(duì)于閥門的密封結(jié)構(gòu)做了大量的分析與研究，提出了許多閥門密封結(jié)構(gòu)相關(guān)的設(shè)計(jì)方法與改進(jìn)方法，以優(yōu)化閥門密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，改善閥門密封結(jié)構(gòu)的有效性，并同時(shí)延長(zhǎng)其使用壽命，提升工作效率。
閥門密封可分作接觸密封與非接觸密封。前者依靠密封力讓密封面能夠互相接觸同時(shí)嵌入，使其之間的間隙得以減少或者消除。而后者則是利用密封的組件對(duì)被密封的流體所產(chǎn)生壓力降實(shí)現(xiàn)密封效果，其在密封的時(shí)候，動(dòng)靜件并不互相接觸。而在接觸密封中還能分成彈性與非彈性密封。前者彈性體采用高分子的彈性材料制作，可通過(guò)對(duì)變形的補(bǔ)償，保證密封的效果。而后者則是采用金屬或者石墨等非彈性的材料制作而成。
2、截止閥密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)
2.1、問(wèn)題分析
截止閥的閥盤、閥座的內(nèi)密封面是硬密封型，在密封效果失去后，若送回生產(chǎn)廠家進(jìn)行修復(fù)，則成本較高。而在一般日常生產(chǎn)中，閥門密封結(jié)構(gòu)損壞的修復(fù)方法有
(1)利用研磨石或是砂紙同時(shí)加入適量的研磨劑對(duì)損傷部分進(jìn)行研磨，但這個(gè)方法只適用于受損面較小的密封結(jié)構(gòu)。
(2)在車床上對(duì)受損傷的密封元件進(jìn)行車削加工，其缺點(diǎn)是耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)且修復(fù)后的密封件在材質(zhì)、強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)組織等方面均發(fā)生一定變化，使其后續(xù)使用效果并不理想。
2.2、密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)
綜合對(duì)硬質(zhì)密封結(jié)構(gòu)不容易修復(fù)的特點(diǎn)進(jìn)行考慮，在其閥盤的端面中心位置焊接全螺紋小螺栓一只，利用聚四氟乙烯或是橡膠板制作成與閥盤密封面同樣尺寸的密封墊，再通過(guò)對(duì)墊片的調(diào)整與螺母的壓緊裝置把密封墊在閥芯上進(jìn)行固定，就可實(shí)現(xiàn)與相配套閥座的使用，即圖1。
閥門密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)及應(yīng)用圖1 閥盤加軟密封墊改進(jìn)示意
2.3、改進(jìn)效果
經(jīng)過(guò)對(duì)其改進(jìn)后的反復(fù)試用效果良好，基本上沒(méi)有對(duì)閥門流道的介質(zhì)流速產(chǎn)生影響，密封結(jié)果良好，從而有效解決了因閥門密封面損壞且不易修復(fù)所產(chǎn)生的影響生產(chǎn)的問(wèn)題。
(1)當(dāng)閥門再次出現(xiàn)內(nèi)漏情況時(shí)，只要將磨損的密封墊進(jìn)行更換就能完成修復(fù)，成本得到節(jié)約。
(2)軟質(zhì)密封墊和硬質(zhì)閥座的密封面形成了密封的接合面，從改進(jìn)前剛性的硬密封面變成軟硬接合密封面，與此同時(shí)加大了密封的面積。
(3)當(dāng)閥座的密封面產(chǎn)生較小損傷情況時(shí)，可利用調(diào)節(jié)閥門的絲桿開(kāi)啟度將軟質(zhì)密封墊壓緊，以作補(bǔ)償。
2.4、改進(jìn)注意點(diǎn)
(1)在閥盤上所焊接的螺栓不能過(guò)長(zhǎng)，不然則會(huì)因螺栓的過(guò)長(zhǎng)因而抵住了閥體的內(nèi)流道，形成密封面架空的情況，就發(fā)揮不了其密封的作用;在組裝過(guò)程中要重點(diǎn)對(duì)絲桿開(kāi)度進(jìn)行檢查并調(diào)整，以確保密封面能夠嚴(yán)絲合縫。
(2)其調(diào)整墊要選擇合適的，襯墊的厚度應(yīng)該稍小于或等于閥盤的密封面高度，以使軟密封墊和閥盤的密封面處在一個(gè)平面之上緊密貼合。
(3)在螺母旋緊以后適當(dāng)作放松處理，以防止壓緊的螺母發(fā)生脫落的情況。
3、蝶閥密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)
3.1、問(wèn)題分析
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥目前的蝶閥密封結(jié)構(gòu)均處于蝶板的正向受壓狀態(tài)之下時(shí)，其密封效果較好，而當(dāng)介質(zhì)反向?qū)Φ迨簳r(shí)，其密封效果就出現(xiàn)一定的瑕疵，這個(gè)問(wèn)題在大口徑閥門上特別突出。在供水管網(wǎng)的應(yīng)用上，其閥門在關(guān)閉時(shí)的受壓狀態(tài)是不穩(wěn)定的。在蝶板受壓時(shí)，不管它的剛性再好、配合的間隙再小也都會(huì)造成因受力而變形，從而產(chǎn)生相對(duì)位移，而這種變化將直接對(duì)閥門密封性與啟閉力矩產(chǎn)生影響，zui終影響閥門的正常使用壽命。
3.2、密封結(jié)構(gòu)改進(jìn)
對(duì)蝶閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上做了幾個(gè)方面的改進(jìn)，以保證雙向金屬型密封蝶閥的雙向密封效果：
(1)對(duì)下閥軸和閥體的固定使用較緊的過(guò)渡配合，以減少其配合間隙，從而改變蝶板的受力支承點(diǎn)，進(jìn)而降低蝶板的受壓變形量。
(2)使用雙偏心的球面結(jié)構(gòu)和彈性薄壁的金屬圈結(jié)構(gòu)配合作為密封副，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其位移的補(bǔ)償與彈性變的補(bǔ)償。在閥門處在開(kāi)啟的狀態(tài)時(shí)，其將*脫離而不會(huì)形成磨損，它采用不銹耐酸鋼，避免了銹蝕情況的發(fā)生。當(dāng)閥門處在關(guān)閉的狀態(tài)時(shí)，因蝶板是球面的結(jié)構(gòu)，使密封副的調(diào)整范圍較寬，蝶板正向受壓，導(dǎo)致彈性的金屬密封圈一同位移的狀態(tài)下，內(nèi)徑變大，比壓值上升，幅度較小，蝶板反向受壓，彈性的金屬密封圈一同位移的狀態(tài)下，內(nèi)徑縮小，比壓值下降，但同時(shí)可以保證其zui低密封的比壓值，從而確保其反向密封的效果。
3.3、改進(jìn)效果
因其改進(jìn)保證了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使雙向金屬的密封蝶閥使用壽命延長(zhǎng)，可達(dá)普通蝶閥的3至5倍，同時(shí)有效減少使用單位閥門的更換頻率，對(duì)使用單位的成本起到了很好的降低作用，加之因其開(kāi)啟力矩的變化較小，所以閥門的開(kāi)啟顯得輕便且開(kāi)啟的圈數(shù)少，減少了相應(yīng)的工作強(qiáng)度，提升了工作效率。與本文相關(guān)的產(chǎn)品有不銹鋼波紋管密封安全閥
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