閘閥密封結構改進(jìn)

　　分析了平板閘閥填料結構和閥座與閘板密封副結構存在的問(wèn)題, 提出了改進(jìn)閥門(mén)密封結構的方法。

1、概述

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和石油工業(yè)水平的不斷提高, 對閥門(mén)的密封性要求越來(lái)越高。閥門(mén)的泄漏有內漏和外漏之分。內漏發(fā)生于閥座與關(guān)閉件的密封副上, 外漏則發(fā)生在閥桿密封和連接法蘭的密封副上。為解決閥桿外漏問(wèn)題, 在分析閘閥密封結構的基礎上, 設計了新型閥桿密封結構。

2、密封原理

2.1、閥桿密封

　　填料函結構是閥桿密封(圖1)的方法之一, 填料裝入閥蓋的密封腔以后, 經(jīng)壓蓋對其作軸向壓縮,由于填料的塑性變形, 使其產(chǎn)生徑向力, 并與閥桿緊密接觸。此時(shí), 填料中浸漬的潤滑劑被擠出, 在接觸面之間形成油膜。由于接觸狀態(tài)不均勻, 接觸部位便出現􀀁邊界潤滑􀀁狀態(tài), 而未接觸的凹部形成小油槽, 有較厚的油膜。當開(kāi)啟或關(guān)閉閥門(mén)時(shí), 有相對運動(dòng)產(chǎn)生, 接觸部位與非接觸部位組成一道不規則的迷宮, 其阻止液流泄漏的作用稱(chēng)為迷宮效應。

1 閥蓋 2 常規密封填料 3 密封圈 4 壓套 5 壓蓋

圖1閥桿密封

2.2、閥座與閘板密封

　　閥座與閘板密封的主要功能是阻止內泄漏。造成內泄漏的因素有兩個(gè), 一是密封副之間存在間隙,二是密封副的兩側存在著(zhù)壓差。密封副之間存在間隙是影響密封性能的主要因素。閥座與閘板密封是通過(guò)閥桿對密封副加載, 增大密封副之間的比壓關(guān)閉閥門(mén)(圖2) , 這樣閥蓋腔內壓力低于介質(zhì)進(jìn)口的壓力。當打開(kāi)閥門(mén)時(shí), 閥蓋腔中的壓力與介質(zhì)進(jìn)口壓力相等, 介質(zhì)易通過(guò)閥桿處泄漏。

3、泄漏分析

3.1、填料

　　(1)填料密封只靠壓蓋對其施加軸向力, 產(chǎn)生徑向擠壓變形密封閥桿, 防止介質(zhì)外泄, 在填料層之間沒(méi)有間隙不能形成迷宮效應。

圖2 常規密封座與閘板密封結構

　　(2)填料形狀為矩形, 從實(shí)際使用情況分析, 矩形填料的抗擠壓、抗磨損的能力相互制約, 密封效果較差。

　　(3)填料一般采用石棉帶編織或膨脹石墨制做,具有良好的自潤滑性及導熱性, 摩擦系數小, 但彈性較差, 磨損后補償性能較差, 密封效果不夠理想。

　　(4)安裝和拆卸填料時(shí), 阻力較大, 必須通過(guò)工具將損壞的填料取出, 然后換上新的填料, 操作不方便。

　　(5)閥蓋填料函內腔采用圓柱形, 不能保證平行地將填料安裝到密封腔中, 填料在閥桿周?chē)�分布不均�? 易受擠壓產(chǎn)生偏磨, 降低了填料的使用壽命。

5、結語(yǔ)

　　平板閘閥的填料函、閘板和閥座結構改進(jìn)后, 經(jīng)油田現場(chǎng)使用證明, 閥門(mén)的密封效果良好。