閥門的動密封和靜密封形式

　　1、動密封

　　閥門的動密封，主要是指閥桿密封。不讓閥內(nèi)介質(zhì)隨閥桿運動而泄漏，是閥門動密封的中心課題。

　　1) 填料函形式

　　目前，閥門動密封，以填料函為主。填料函的基本形式是：

　　(1) 壓蓋式

　　這是用得最多的形式。

　　同一形式又能許多細(xì)節(jié)區(qū)別。例如，從壓緊螺栓來說，可分t形螺栓(用于壓力≤16公斤/平方厘米的低壓閥門)、雙頭螺栓和活節(jié)螺栓等。從壓蓋來說，可分整體式和組合式。

　　(2) 壓緊螺母式

　　這種形式，外形尺寸小，但壓緊力受限制，只使用于小閥門。

　　2) 填料

　　填料函內(nèi)，以填料與閥桿直接接觸并充滿填料函，阻止介質(zhì)外漏。對填料有以下要求：

　　(1) 密封性好;

　　(2) 耐腐蝕;

　　(3) 磨擦系數(shù)小;

　　(4) 適應(yīng)介質(zhì)溫度和壓力。

　　常用填料有：

　　(1) 石棉盤根：石棉盤根，耐溫和耐腐蝕性能都很好，但單獨使用時，密封效果不佳，所以總是浸漬或附加其他材料。油浸石棉盤根：它的基本結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種是扭制，另一種是編結(jié)。又可分圓形和方形。

　　(2) 聚四氟乙烯編織盤根：將聚四氟乙烯細(xì)帶編織為盤根，有極好的耐腐蝕性能，又可用于深冷介質(zhì)。

　　(3) 橡膠o形圈：在低壓狀態(tài)下，密封效果良好。使用溫度受限制，如天然橡膠只能用于60℃。

　　(4) 塑料成型填料：一般做成三件式，也可做成其他形狀。所用塑料以聚四氟乙烯為多，也有采用尼龍66和尼龍1010的。

　　此外，使用單位根據(jù)自己的需要，常常探索各種有效的填料形式。例如，在250℃蒸氣閥門中，用石棉盤根和鉛圈交替迭合，漏汽情況就會減輕;有的閥門，介質(zhì)經(jīng)常變換，如以石棉盤根和聚四氟乙烯生料帶共同使用，密封效果便好些。為減輕對閥桿的磨擦，有的場合，可以加二硫化鉬(m0s2) 或其他潤滑劑。

　　目前，對新穎填料，正進行著探索。例如用聚丙烯腈纖維經(jīng)聚四氟乙烯乳液浸漬，又經(jīng)預(yù)氧化后，在模具中燒結(jié)壓制，可以得到密封性能優(yōu)異的成型填料;又如用不銹鋼薄片與石棉制成波形填料，可耐高溫、高壓與腐蝕。

　　3) 波紋管密封

　　隨著化學(xué)工業(yè)和原子能工業(yè)的迅速發(fā)展，易燃、易爆、劇毒和帶放射性的物質(zhì)增多，對閥門密封有了更嚴(yán)格的要求，有的場合已無法使用填料密封，因此產(chǎn)生了新的密封形式-波紋管密封。這種密封不需填料，所以也叫無填料密封。

　　波紋管的兩端，與別的零件焊死的。當(dāng)閥桿升降時，波紋管伸縮，只要波紋管本身不漏，介質(zhì)便無法泄出。為保險起見，往往采用波紋管與填料的雙重密封。

　　2、靜密封

　　靜密封通常是指兩個靜止面之間的密封。密封辦法主要是使用墊圈。

　　1) 墊圈材料

　　(1) 非金屬材料：如紙、麻、牛皮、石棉制品、塑料、橡膠等。

　　紙、麻、牛皮之類，有毛細(xì)孔，易滲透，使用時須浸漬油、蠟或其他防滲透材料。一般閥門很少采用。

　　石棉制品，又有石棉帶、繩、板和石棉橡膠板等。其中石棉橡膠板結(jié)構(gòu)致密，耐壓性能好，耐溫性能也很好，在閥門本身和閥門與管子的法蘭連接中，使用極為廣泛。

　　塑料制品，有很好的耐腐蝕性能，使用也較普遍。品種有聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯、聚四氟乙烯、尼龍66、尼龍1010等。

　　橡膠制品，質(zhì)地柔軟，各種橡膠分別有一定耐酸、耐堿、耐油、耐海水的能力。品種有天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、異丁橡膠、聚氨酯橡膠、氟橡膠等。

　　(2) 金屬材料：一般地說，金屬材料強度高，耐溫性能強。但鉛并不這樣，僅取它耐稀硫酸的特性。常用品種有黃銅、紫銅、鋁、低碳鋼、不銹鋼、蒙乃爾合金、銀、鎳等。

　　(3) 復(fù)合材料：例如金屬包皮(內(nèi)部石棉) 墊圈、組合波形墊圈、纏繞墊圈等。

　　2) 常用墊圈性能

　　使用閥門時，往往根據(jù)具體情況，更換原帶墊圈。常有墊圈有：橡膠平墊圈、橡膠o形圈、塑料平墊圈、聚四氟乙烯包墊圈、石棉橡膠墊圈、金屬平墊圈、金屬異形墊圈、金屬包皮墊圈、波形墊圈、纏繞墊圈等。

　　(1) 橡膠平墊圈：變形容易，壓緊時不費力，但耐壓、耐溫能力都較差，只用于壓力低、溫度不高的地方。天然橡膠有一定耐酸堿性能，使用溫度不宜超過60℃;氯丁橡膠也能耐某些酸堿，使用溫度80℃;丁腈橡膠耐油，可用至80℃;氟橡膠耐腐蝕性能很好，耐溫性能也比一般橡膠強，可在150℃介質(zhì)中使用。

　　(2) 橡膠o形墊圈：斷面形狀是正圓，有一定的自緊作用，密封效果比平墊圈好，壓緊力更小。

　　(3) 塑料平墊圈：塑料的最大特點是耐腐蝕性好,大部分塑料耐溫性能不好。聚四氟乙烯為塑料之冠，不但耐腐蝕性能優(yōu)異，而且耐溫范圍比較寬闊，可在-180℃～+200℃之內(nèi)長期使用。

　　(4) 聚四氟乙烯包墊圈：為了充分發(fā)揮聚四氟乙烯的優(yōu)點，同時彌補它彈性較差的缺點，做成聚四氟乙烯包裹橡膠或石棉橡膠的墊圈。這樣，既同聚四氟乙烯平墊圈一樣耐腐蝕，又有良好的彈性，增強密封效果，減小壓緊力。其斷面形狀如圖4-20所示。

　　(5) 石棉橡膠墊圈：由石棉橡膠板剪成。它的組分是60～80%的石棉和10～20%的橡膠，以及填充劑、硫化劑等。它有很好的耐熱性、耐冷性、化學(xué)穩(wěn)定性，而且貨源豐富，價格便宜。使用時，壓緊力不必很大。由于它能粘附金屬，所以最好表面涂一層石墨粉，以免拆卸時費勁。

　　石棉橡膠板有四種顏色：灰色，用于低壓(牌號xb-200，耐壓≤16公斤/平方厘米，耐溫200℃) ;紅色，用于中壓(牌號xb-350，耐壓可達40公斤/平方厘米，耐溫350℃) ;紫紅色，用于高壓(牌號xb-450，耐壓100公斤/平方厘米耐溫450℃) ;綠色，用于油類，耐壓性能也很好。

　　(6) 金屬平熱圈：鉛，耐溫100℃;鋁430℃;銅315℃;低碳鋼550℃;銀650℃;鎳810℃;蒙乃爾(鎳銅) 合金810℃，不銹鋼870℃。其中鉛耐壓能力較差，鋁可耐64公斤/平方厘米，其他材料可耐高壓。

　　(7) 金屬異性墊圈：

　　透鏡墊圈：有自緊作用，使用于高壓閥門。

　　橢圓形墊圈：也屬于高壓自緊墊圈。

　　錐面雙墊圈：用于高壓內(nèi)自緊密封。

　　此外，還有方形、菱形、三角形、齒形、燕尾形、b形、c形等，一般只在高中壓閥門中使用。

　　(8) 金屬包皮墊圈：金屬既有良好的耐溫耐壓性能，又有良好的彈性。包皮材料有鋁、銅、低碳鋼、不銹鋼、蒙乃爾合金等。里面填充材料有石棉、聚四氟乙烯、玻璃纖維等。

　　(9) 波形墊圈：具有壓緊力小，密封效果好的特點。常采用金屬與非金屬組合的形式。

　　(10) 纏繞墊圈：是把很薄的金屬帶和非金屬帶緊貼在一起，纏繞成多層的圓形，斷面呈波浪狀，有很好的彈性和密封性。金屬帶可用08鋼、0cr13、1cr13、2cr13、1c