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| 控制閥填料泄漏處理方案 發(fā)布時間：17-06-07 |
控制閥填料泄漏處理方案
控制閥是自動控制系統(tǒng)的終端控制元件之一，由于化工裝置中，存在許多高溫、高壓工況，有些介質(zhì)具有較強的腐蝕性和毒性，且易燃易爆，當閥門填料泄漏時，不僅造成原材料的浪費，而且對環(huán)境也會造成嚴重污染，甚至引起火災、爆炸、中毒等危害生命的安全事故?？刂崎y閥門部分由閥的內(nèi)件和閥體組成，閥的內(nèi)件包括閥芯、閥桿、填料函和上閥蓋等，其中填料函部件用于對閥桿的密封... 1、引言 控制閥是自動控制系統(tǒng)的終端控制元件之一，由于化工裝置中，存在許多高溫、高壓工況，有些介質(zhì)具有較強的腐蝕性和毒性，且易燃易爆，當閥門填料泄漏時，不僅造成原材料的浪費，而且對環(huán)境也會造成嚴重污染，甚至引起火災、爆炸、中毒等危害生命的安全事故。因此，控制閥填料泄漏問題應引起足夠的重視，在設計選型中合理選用密封填料是非常重要的。針對控制閥的填料密封，結合多年的工作經(jīng)驗和相關資料，通過對控制閥填料函結構形式分析，介紹聚四氟乙烯和柔性石墨填料的特性及應用場合，并對合理地選擇控制閥的填料進行簡單介紹。 2、控制閥填料作用和分類 ? 控制閥：閥門部分由閥的內(nèi)件和閥體組成，閥的內(nèi)件包括閥芯、閥桿、填料函和上閥蓋等，其中填料函部件用于對閥桿的密封，是用彈性方法防止工藝介質(zhì)通過往復式或轉(zhuǎn)動式運動而在閥桿表面產(chǎn)生泄漏，它是閥體不可分割的一部分，閥門的閥桿密封幾乎都是利用填料函來實現(xiàn)的。 控制閥填料是動密封的填充材料，一般裝在上閥蓋的填料函中，其作用是阻止被控介質(zhì)因閥桿運動而引起的泄漏。?? 常用的填料按材質(zhì)主要分為兩大類：聚四氟乙烯和柔性石墨。?? 2.1 聚四氟乙烯(PTFE) 聚四氟乙烯(PTFE)是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物，具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化能力。其抗腐蝕能力甚至超過了玻璃、陶瓷，即使對強酸、強堿、強氧化劑也有很好的抗腐蝕能力，是一種理想的密封材料。但其耐溫性能差，聚四氟乙烯在200°以上開始極微量的裂解，受壓、受熱一蠕變，而影響密封性能，且不適用于熔融的堿液或氟化物場合。常用的聚四氟乙烯填料有：?? (1)聚四氟乙烯成型織裝填料：它是采用聚四氟乙烯散裝編織壓制而成，是一種開口材料，柔韌性好，持久耐用，密封效果好，更換方便，是應用最廣泛的一種材料。?? (2)V型聚四氟乙烯填料：一般用聚四氟乙烯棒料車削加工而成，填料結構呈V型，在兩端壓緊情況下，由于聚四氟乙烯的摩擦系數(shù)小，有潤滑作用，密封性能好等優(yōu)點。V型填料環(huán)的特點是：在閥內(nèi)介質(zhì)的壓力作用下，填料外圈的唇邊在張開時，始終緊貼填料函內(nèi)壁，實現(xiàn)靜密封。同樣在壓力作用下，填料內(nèi)圈的唇邊在張開時，始終緊貼閥桿保證動密封，這樣即使閥桿上下運動，同樣都能保證密封性。?? (3)四氟-石墨填料：通過加入部分玻璃纖維、石墨、二硫化鉬，以提高聚四氟乙烯抗蠕變和導熱性能，但硬度變大，耐腐蝕能力下降，密封性能下降。?? 2.2 柔性石墨 ? 柔性石墨材料屬于非纖維質(zhì)材料，它是把天然鱗片石墨中的雜質(zhì)除去。再經(jīng)強氧化混合酸處理后成為氧化石墨。氧化石墨受熱分解放出二氧化碳，體積急劇膨脹，變成了質(zhì)地疏松、柔軟而又有韌性的柔性石墨。是一種壽命長、密封性能好的材料。?? 2.2.1 特點?? (1)有優(yōu)異的耐熱性和耐寒性。柔性石墨從-250℃度的超低溫到+600℃度高溫，其物理性質(zhì)幾乎沒有什么變化；?? (2)有優(yōu)異的耐化學腐蝕性。柔性石墨除在硝酸、濃硫酸等強氧化性介質(zhì)中有腐蝕外，在其他酸、堿和溶劑中幾乎沒有腐蝕；?? (3)有良好的自潤滑性。柔性石墨同天然石墨一樣，當受外力作用，容易產(chǎn)生滑動，因而具有自潤滑性，密封性能好；?? (4)因其多孔因其多孔疏松而又卷曲，故其回彈性柔韌性好。當軸或軸套因制造、安裝等存在偏心而出現(xiàn)徑向圓跳動時，具有足夠的浮動性能，即使石墨出現(xiàn)裂紋，也能很好密合，從而保證帖合緊密，防止泄漏。?? 2.2.2 石墨填料種類?? (1)絲狀或編織狀：這種填料彈性好更能包住閥桿并凈化閥桿表面。編織狀石墨填料可克服其他類型石墨填料由于磨損而造成的泄漏，但編織狀石墨填料由于絲狀結構導致空隙，從而易滲透。?? (2)片狀石墨：用若干片石墨板壓制而成的填料環(huán)，其紋理和閥桿表面相垂直，形成方形斷面，因此流體不易滲透，但它也減少了軸向壓力與徑向壓力的比值，需用更大的壓緊力才能密封。?? (3)彎片狀石墨：其紋理與閥桿軸向平行，用若干個石墨片加工而成。彎片狀石墨在壓制時的壓力比它工作時的壓力高得多，因此它在填料函中不會再收縮。高溫時由其原理可知容易滲透。但由于加工容易，價格低廉，目前被廣泛采用。 3、填料泄漏的主要原因 ??控制閥在現(xiàn)場實際使用中發(fā)生填料泄漏的原因多種的樣，在現(xiàn)場維護應針對閥門的實際使用情況進行具體分析、判斷，進而從根本上消除泄漏產(chǎn)生的原因，解決安全隱患。根據(jù)發(fā)生泄漏的規(guī)律，歸納起來主要原因有以下幾種：?? (1)填料材質(zhì)、類型選用不妥：如在150℃-200℃工況選用四氟填料，填料在臨界工況下長時間工作會發(fā)生微小蠕變，受高壓介質(zhì)作用填料密封性能下降；又如液氨、焦油、燃料等滲透性強的介質(zhì)選用了織狀型填料，這些情況受高溫高壓介質(zhì)影響，易產(chǎn)生泄漏。?? (2)填料安裝方法不當：填料裝入填料函后，經(jīng)壓蓋對其施加軸向壓力，由于填料的塑性，使其產(chǎn)生徑向力，并與閥桿緊密接觸，如填料在安裝中上緊下松，受力不勻，使這種接觸非常不均勻，有的部分接觸松，甚至沒接觸上，造成填料泄漏。?? (3)控制閥在使用過程中，閥桿同填料之間存在著相對運動，這個運動叫軸向運動。使用過程中，隨著高溫、高壓和滲透性強的流體介質(zhì)的影響，控制閥填料函也是發(fā)生泄漏現(xiàn)象較多的部位。造成填料泄漏的主要原因是界面泄漏，對于紡織填料還會出現(xiàn)滲漏(壓力介質(zhì)沿著填料纖維之間的微小縫隙向外泄漏)。閥桿與填料間的界面泄漏是由于填料接觸壓力的逐漸衰減，填料自身老化、失去彈性等原因引起的，這時壓力介質(zhì)就會沿著填料與閥桿之間的接觸間隙向外泄漏。?? (4)控制閥頻繁動作、閥桿彎曲、磨損、腐蝕、光潔度下降造成填料磨損而泄漏。?? (5)控制閥在使用工況發(fā)生變化，如在裝置開車升溫過程中，控制閥有冷態(tài)到熱態(tài)過程中，熱態(tài)介質(zhì)變化大，閥桿受熱膨脹作用影響，使填料間隙變大，填料泄漏嚴重。?? (6)填料壓蓋不緊，偏斜，或控制閥臥式安裝，會造成閥桿與填料接觸不好，間隙過大或過小。?? 4、防止填料泄漏對策 (1)為使填料裝入方便，在填料函頂端倒角，在填料函底部放置耐沖蝕的間隙適當?shù)慕饘俦Ｗo環(huán)(與填料的接觸面不能為斜面)，以防止填料被介質(zhì)壓力推出。?? (2)提高閥桿和填料函表面精度、光潔度。如果各種可動部件之間的摩擦系數(shù)之和為零，則作用在填料壓蓋的力就能均勻地傳遞到整個填料上，無任何衰減?？蓪嶋H摩擦力總和是存在的，不可能為零，作用在填料上的徑向力就隨著距壓蓋距離增減而減少，摩擦力越大，壓力衰減越大。被密封的壓力一旦超過填料上的作用力，就開始泄漏。因此在維修時閥桿與填料函不能有劃痕、點蝕和磨損，光潔度要好。?? (3)選用合適的材料，必須具有抵抗溫度變化的能力，有抗蠕變，抗松弛及抗氧化的能力。一般情況下，條件滿足優(yōu)先選用四氟，不滿足時選石墨。也可以選用混合填料：一是石墨填料和四氟填料混合使用；二是O型環(huán)和V型填料混合使用。滲透性強的介質(zhì)可選用石墨填料。?? (4)裝填料時，應一圈一圈加，并用壓具逐一壓緊，壓牢，使填料受力均勻。開口填料應上下錯開90°或120°放置，填料加入圈數(shù)應以沒有外漏為適宜。加少了填料壓蓋會進入填料函中，易造成泄漏。?? (5)對于彈簧作用作用的聚四氟乙烯填料，壓蓋螺絲應均與對稱擰緊，不能偏斜。其他類型填料不必要擰得太緊，以不漏為止。?? (6)新閥或剛檢修的控制閥在投用后，應檢查填料有無泄漏，如有泄漏要及時處理，以防填料泄漏越來越大。?? 5、使用中應注意的問題 (1)成型填料切斷時用45°切口，安裝時每圈切口相錯90°或120°。?? (2)在高壓下使用聚四氟乙烯成型填料，要注意冷流特性。?? (3)柔性石墨環(huán)單獨使用，密封效果不好，應與石墨編織填料組合使用。?? (4)石墨填料不能用于強氧化劑，如濃硫酸、濃硝酸等介質(zhì)。?? (5)填料函的尺寸精度、表面粗糙度，閥桿尺寸精度和表面粗糙度，是影響成型填料密封性的關鍵。? 6、結束語 ?? 在多年的現(xiàn)場實際應用中，控制閥發(fā)生填料泄漏原因多種多樣，只要我們勤于觀察、對泄漏產(chǎn)生的原因認真分析，填料泄漏的問題還是能夠消除的；但是也應該看到，有些控制閥產(chǎn)生填料泄漏的原因比較復雜、泄漏的因素較多，還需要在今后的實踐工作中不斷分析、探索。 1、 安裝：
（1） 安裝前須檢查產(chǎn)品型號、位號及規(guī)格是否吻合，檢查整機零件是否缺損與松動。
（2） 在安裝前，對管道應進行清洗，閥門入口處要有足夠的直管段，并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接，要注意同軸度。
（3） 切斷閥安裝前，應先徹底清洗管道。
（4） 安裝場地應考慮到人員設備的安全，既便于操作，又有利于拆裝與維護。
（5） 閥門應正立垂直安裝在水平管道上，不得已時可傾斜安裝，盡量避免水平安裝，閥自重量較大或有振動的場合，要用支撐架。
（6） 介質(zhì)流動方向應與閥體上的箭頭指向一致。氣源應干燥、無油。閥門應在環(huán)境溫度-20~55℃場所使用。
2、 維護：
（1） 清洗閥門：對清洗一般介質(zhì)，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質(zhì)，首先要了解其性質(zhì)，再選用相應的清洗辦法。 （2） 閥門的拆卸：將外露表面生銹的零件先除銹，但在除銹前，要保護好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應使用專用工具。 （3） 閥座：密封面有較小的銹斑與磨損，可用機械加工的方法進行，如損壞嚴重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進行研磨。 （4） 閥桿：表面損壞，只能換新。 （5） 推桿、導向與密封表面的損壞：對反作用執(zhí)行機構必須換新，而對正作用執(zhí)行機構，可用適當?shù)男蘩砗笫褂谩?/span> （6） 壓縮彈簧：如有裂紋等影響強度的缺陷，必須換新。 （7） 易損零件：填料、密封墊片與O型圈，每次檢修時，全部換新。閥芯、膜片必須檢查是否有預示將來可能發(fā)生的裂紋、老化與腐蝕痕跡，根據(jù)檢查結果，決定是否更換，但膜片使用期一般最多2-3年。 （8） 閥門組裝要注意對中，螺栓要在對角線上擰緊，滑動部分要加潤滑油。組裝后應按產(chǎn)品出廠測試項目與方法調(diào)試，并在這期間，可準確地調(diào)整填料壓緊力、閥芯關閉位置。 上兆閥門其他產(chǎn)品： 閘 閥 截止閥 球 閥 蝶 閥 緊急切斷閥 電磁閥 水力控制閥 止回閥 刀型閘閥 旋塞閥 過濾器 減壓閥 疏水閥 隔膜閥 調(diào)節(jié)閥 阻火器 呼吸閥 燃氣閥門 冶金閥門 |
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