如(rú)何解決閥門的動密封、靜密封問題 

如(rú)何解決的密封問題不可忽視(shì)，因為(wèi)閥門的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，絕大部分(fēn)發生(shēng)在這(zhè)裏。     

動密封     

閥門的動密封，主要是指閥杆密封。不讓閥内介質随閥杆運動而洩漏，是閥門動密封的中心課題。     

填料函形式     

目前，閥門動密封，以填料函為(wèi)主。填料函的基本形式是：     

(1)壓蓋式     

這(zhè)是用得最多的形式。     

同一(yī)形式又能(néng)許多細節區别。例如(rú)，從壓緊螺栓來(lái)說(shuō)，可分(fēn)T形螺栓(用于壓力≤16公斤/平方厘米的低(dī)壓閥門)、雙頭螺栓和活節螺栓等。從壓蓋來(lái)說(shuō)，可分(fēn)整體(tǐ)式和組合式。     

(2)壓緊螺母式     

這(zhè)種形式，外形尺寸小，但(dàn)壓緊力受限制，隻使用于小閥門。     

填料     

填料函内，以填料與閥杆直接接觸并充滿填料函，阻止介質外漏。對填料有以下(xià)要求：     

(1)密封性好(hǎo)(hǎo);     (2)耐腐蝕;     (3)磨擦系數小;     (4)适應介質溫度和壓力。     

常用填料有：     

(1)石棉盤根：石棉盤根，耐溫和耐腐蝕性能(néng)都很好(hǎo)(hǎo)，但(dàn)單獨使用時(shí)，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：它的基本結構形式有兩種，一(yī)種是扭制，另一(yī)種是編結。又可分(fēn)圓形和方形。     

(2)聚四氟乙烯編織盤根：将聚四氟乙烯細帶編織為(wèi)盤根，有極好(hǎo)(hǎo)的耐腐蝕性能(néng)，又可用于深冷介質。     

(3)橡膠O形圈：在低(dī)壓狀态下(xià)，密封效果良好(hǎo)(hǎo)。使用溫度受限制，如(rú)天然橡膠隻能(néng)用于60℃。     

(4)塑料成型填料：一(yī)般做成三件式，也(yě)可做成其他形狀。所用塑料以聚四氟乙烯為(wèi)多，也(yě)有采用尼龍66和尼龍1010的。    

此外，使用單位根據自己的需要，常常探索各種有效的填料形式。例如(rú)，在250℃蒸氣閥門中，用石棉盤根和鉛圈交替叠合，漏汽情況就(jiù)會減輕;有的閥門，介質經常變換，如(rú)以石棉盤根和聚四氟乙烯生(shēng)料帶共同使用，密封效果便好(hǎo)(hǎo)些(xiē)。為(wèi)減輕對閥杆的磨擦，有的場(chǎng)合，可以加二硫化(huà)钼(M0S2)或其他潤滑劑。    

目前，對新(xīn)穎填料，正進行着探索。例如(rú)用聚丙烯腈纖維經聚四氟乙烯乳液浸漬，又經預氧化(huà)後，在模具中燒結壓制，可以得到密封性能(néng)優異的成型填料;又如(rú)用不鏽鋼薄片與石棉制成波形填料，可耐高溫、高壓與腐蝕。     

波紋管密封     

随着化(huà)學工業和原子(zǐ)能(néng)工業的迅速發展，易燃、易爆、劇(jù)毒和帶放(fàng)射性的物質增多，對閥門密封有了(le)更嚴格的要求，有的場(chǎng)合已無法使用填料密封，因此産生(shēng)了(le)新(xīn)的密封形式-波紋管密封。這(zhè)種密封不需填料，所以也(yě)叫無填料密封。     

波紋管的兩端，與别的零件焊死的。當閥杆升降時(shí)，波紋管伸縮，隻要波紋管本身(shēn)不漏，介質便無法洩出。為(wèi)保險起見，往往采用波紋管與填料的雙重密封。 

靜密封     

靜密封通常是指兩個(gè)靜止面之間(jiān)的密封。密封辦法主要是使用墊圈。     

墊圈材料     

(1)非金(jīn)屬材料：如(rú)紙、麻、牛皮、石棉制品、塑料、橡膠等     紙、麻、牛皮之類，有毛細孔，易滲透，使用時(shí)須浸漬油、蠟或其他防滲透材料。一(yī)般閥門很少采用。     

石棉制品，又有石棉帶、繩、闆和石棉橡膠闆等。其中石棉橡膠闆結構緻密，耐壓性能(néng)好(hǎo)(hǎo)，耐溫性能(néng)也(yě)很好(hǎo)(hǎo)，在閥門本身(shēn)和閥門與管子(zǐ)的法蘭連接中，使用極為(wèi)廣泛。     

塑料制品，有很好(hǎo)(hǎo)的耐腐蝕性能(néng)，使用也(yě)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，質地柔軟，各種橡膠分(fēn)别有一(yī)定耐酸、耐堿、耐油、耐海水的能(néng)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(jīn)屬材料：一(yī)般地說(shuō)，金(jīn)屬材料強度高，耐溫性能(néng)強。但(dàn)鉛并不這(zhè)樣，僅取它耐稀硫酸的特性。常用品種有黃(huáng)銅、紫銅、鋁、低(dī)碳鋼、不鏽鋼、蒙乃爾合金(jīn)、銀、鎳等。     

(3)複合材料：例如(rú)金(jīn)屬包皮(内部石棉)墊圈、組合波形墊圈、纏繞墊圈等。     

常用墊圈性能(néng)     

使用閥門時(shí)，往往根據具體(tǐ)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(jīn)屬平墊圈、金(jīn)屬異形墊圈、金(jīn)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(shí)不費力，但(dàn)耐壓、耐溫能(néng)力都較差，隻用于壓力低(dī)、溫度不高的地方。天然橡膠有一(yī)定耐酸堿性能(néng)，使用溫度不宜超過60℃;氯丁橡膠也(yě)能(néng)耐某些(xiē)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(néng)很好(hǎo)(hǎo)，耐溫性能(néng)也(yě)比一(yī)般橡膠強，可在150℃介質中使用。 

(2)橡膠O形墊圈：斷面形狀是正圓，有一(yī)定的自緊作(zuò)用，密封效果比平墊圈好(hǎo)(hǎo)，壓緊力更小。     

(3)塑料平墊圈：塑料的最大特點是耐腐蝕性好(hǎo)(hǎo),大部分(fēn)塑料耐溫性能(néng)不好(hǎo)(hǎo)。聚四氟乙烯為(wèi)塑料之冠，不但(dàn)耐腐蝕性能(néng)優異，而且耐溫範圍比較寬闊，可在-180℃～+200℃之内長期使用。     

(4)聚四氟乙烯包墊圈：為(wèi)了(le)充分(fēn)發揮聚四氟乙烯的優點，同時(shí)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(zhè)樣，既同聚四氟乙烯平墊圈一(yī)樣耐腐蝕，又有良好(hǎo)(hǎo)的彈性，增強密封效果，減小壓緊力。其斷面形狀如(rú)圖4-20所示。     

(5)石棉橡膠墊圈：由石棉橡膠闆剪成。它的組分(fēn)是60～80%的石棉和10～20%的橡膠，以及填充劑、硫化(huà)劑等。它有很好(hǎo)(hǎo)的耐熱性、耐冷性、化(huà)學穩定性，而且貨源豐富，價格便宜。使用時(shí)，壓緊力不必很大。由于它能(néng)粘附金(jīn)屬，所以最好(hǎo)(hǎo)表面塗一(yī)層石墨粉，以免拆卸時(shí)費勁。     石棉橡膠闆有四種顔色：灰色，用于低(dī)壓(牌号XB-200，耐壓≤16公斤/平方厘米，耐溫200℃);紅(hóng)色，用于中壓(牌号XB-350，耐壓可達40公斤/平方厘米，耐溫350℃);紫紅(hóng)色，用于高壓(牌号XB-450，耐壓100公斤/平方厘米耐溫450℃);綠(lǜ)色，用于油類，耐壓性能(néng)也(yě)很好(hǎo)(hǎo)。     

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

(7)金(jīn)屬異性墊圈：     透鏡墊圈：有自緊作(zuò)用，使用于高壓閥門。     橢圓形墊圈：也(yě)屬于高壓自緊墊圈。     錐面雙墊圈：用于高壓内自緊密封。     此外，還有方形、菱形、三角形、齒形、燕尾形、B形、C形等，一(yī)般隻在高中壓閥門中使用。     

(8)金(jīn)屬包皮墊圈：金(jīn)屬既有良好(hǎo)(hǎo)的耐溫耐壓性能(néng)，又有良好(hǎo)(hǎo)的彈性。包皮材料有鋁、銅、低(dī)碳鋼、不鏽鋼、蒙乃爾合金(jīn)等。裏面填充材料有石棉、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(hǎo)(hǎo)的特點。常采用金(jīn)屬與非金(jīn)屬組合的形式。     

(10)纏繞墊圈：是把很薄的金(jīn)屬帶和非金(jīn)屬帶緊貼在一(yī)起，纏繞成多層的圓形，斷面呈波浪狀，有很好(hǎo)(hǎo)的彈性和密封性。金(jīn)屬帶可用08鋼、0Cr13、1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti、銅、鋁、钛、蒙乃爾合金(jīn)等制作(zuò)。非金(jīn)屬帶材料有石棉、聚四氟乙烯等。     

以上(shàng)，講述密封墊圈性能(néng)時(shí)，列舉了(le)一(yī)些(xiē)數字。必須說(shuō)明，這(zhè)些(xiē)數字跟法蘭形式、介質情況和安裝修理(lǐ)技術等有密切的關(guān)系，有時(shí)可以超過，有時(shí)達不到，而且耐壓和耐溫性能(néng)，也(yě)是互相轉化(huà)的，例如(rú)溫度高了(le)，耐壓能(néng)力往往降低(dī)，這(zhè)些(xiē)細微的問題，隻能(néng)在實踐中體(tǐ)會。     

新(xīn)材料和新(xīn)技術     

以上(shàng)介紹的密封墊圈還很不全面，況且密封技術正處于迅猛發展中。下(xià)面舉例介紹幾項新(xīn)材料和新(xīn)技術。     

(1)液體(tǐ)密封：随着高分(fēn)子(zǐ)有機合成工業的迅猛發展，近年出現(xiàn)了(le)液态密封膠，使用于靜密封;這(zhè)項新(xīn)技術，通常叫做液體(tǐ)密封。液體(tǐ)密封的原理(lǐ)，是利用液态密封膠的粘附性、流動性和單分(fēn)子(zǐ)膜效應(越薄的膜自然回複傾向越大)，在适當壓力下(xià)，使它象墊圈一(yī)樣地起作(zuò)用。所以對使用着的密封膠，也(yě)叫做液體(tǐ)墊圈。     

(2)聚四氟乙烯生(shēng)料密封：聚四氟乙烯也(yě)是高分(fēn)子(zǐ)有機化(huà)合物，它在燒結成制品之前，叫做生(shēng)料，質地柔軟，也(yě)有單分(fēn)子(zǐ)膜效應。用生(shēng)料做成的帶叫生(shēng)料帶，可以卷成盤長期保存。使用時(shí)能(néng)自由成形，任意接頭，隻要一(yī)有壓力，便形成一(yī)個(gè)均勻地起着密封作(zuò)用的環形膜。作(zuò)為(wèi)閥門中閥體(tǐ)與閥蓋間(jiān)的墊圈，可在不取出閥瓣或閘闆的情況下(xià)，撬開一(yī)縫隙，塞進生(shēng)料帶去就(jiù)行了(le)。壓緊力小，不粘手，也(yě)不粘法蘭面，更換十分(fēn)方便。對于榫槽法蘭最适宜。聚四氟乙烯生(shēng)料，還可做成管形和棒狀，作(zuò)密封用。     

(3)金(jīn)屬空心O形圈：彈性好(hǎo)(hǎo)，壓緊力小，有自緊作(zuò)用，可選用多種金(jīn)屬材料，從而在低(dī)溫、高溫和強腐蝕性介質中都能(néng)适應。     

(4)石墨闆密封圈：在人(rén)們印象中，石墨是脆性物質，缺乏彈性和韌性，但(dàn)經過特殊處理(lǐ)的石墨，卻是質地柔軟，彈性良好(hǎo)(hǎo)。這(zhè)樣，石墨的耐熱性能(néng)和化(huà)學穩定性，便可以在墊圈材料中得以顯示;而且這(zhè)種墊圈壓緊力小，密封效果異常優越。這(zhè)種石墨還能(néng)做成帶，跟金(jīn)屬帶配合，組成性能(néng)優異的纏繞墊圈。石墨闆密封圈和石墨----金(jīn)屬纏繞墊圈的出現(xiàn)，是高溫抗腐蝕密封的重大突破。這(zhè)類墊圈，國外已經大量生(shēng)産和使用。