影响化工阀门垫片及填料密封的因素 影响垫片及填料密封的因素是 化工阀门垫片 阀门密封

 之前介绍活塞组合式减压阀在神华能源，现在介绍影响化工阀门垫片及填料密封的因素影响垫片及填料密封的因素主要有如下七点。材质特点：聚四氟乙烯（PTFE)又名特氟龙/铁氟龙或塑料王（F4),是四氟乙烯单体的共聚物，它具有下列优点
1.化学稳定性：几乎所有的化学抗性，强酸、强碱或强氧化剂及有机溶剂等对它均不起作用。
2.热稳定性：裂解温度在400℃以上，因此，它能够在-200℃~+350℃范围内正常工作。
3.减磨性：PTFE材料摩擦系数极低，仅0.02，是橡胶的1/40.
4.自润滑性：PTFE材料表面具有突出的自润滑性，几乎所有的粘性物质均不能粘附到它的表面上去。
产品特性：填充改性，但是纯PTFE不耐磨，要是它具有实用性，必须对它填充改性处理。我们采用两种方法:一种是无机物填充改性，在PTFE里加入玻璃纤维、碳素纤维、石墨、二硫化钼等。另一种是有机物填充改性，在PTFE里加入聚苯酯、聚苯硫醚等。通过改性使PTFE耐磨性能提高了2000倍，又增加了刚性、导热性，使油封达到高寿命要求。
密封原理：PTFE油封唇口在加工时被拉成喇叭状，由于PTFE经拉制后具有记忆收缩能力，在工作中产生的摩擦热使唇口会不断收缩，所以不需要弹簧的帮助，它会紧紧抱在轴上，不让它与轴表面有间隙存在，又能补偿磨损。
  ①密封面的表面状况：密封面的形状及表面粗糙度对密封性有一定影响．表面光滑有利于密封。软质垫片由于其易于变形因而对表面状况不敏感，而对硬质垫片来说，表面状况影响极大。
    ②密封面的接触宽度：密封面与垫片或填料的接触宽度越大，则流体泄漏所需通过的路径越长，流阻损失电越大．因而有利于密封。但在相同的压紧力下，接触宽度越大，则密封比压将减小。所以，要根据密封件的材质情况寻求适宜的接触宽度。
    ③流体的性质：流体的黏度对填料及垫片的密封性有很大影响，黏度大的流体由于其流动性差而易于密封。液体的黏度远大于气体，因而液体较气体易于密封。
    炮和蒸汽由于它会凝析出液滴而阻塞密封面间泄漏的通道，因而比过热蒸汽易于密封。
    流体的分子体积越大，越易于被狭窄的密封间隙所阻塞，从而易于密封。

影响化工阀门垫片及填料密封的因素常用填料有：
(1)石棉盘根：石棉盘根，耐温和耐腐蚀性能都很好，但单独使用时，密封效果不佳，所以总是浸渍或附加其他材料。油浸石棉盘根：它的基本结构形式有两种，一种是扭制，另一种是编结。又可分圆形和方形。
(2)聚四氟乙烯编织盘根：将聚四氟乙烯细带编织为盘根，有*的耐腐蚀性能，又可用于深冷介质。
(3)橡胶O形圈：在低压状态下，密封效果良好。使用温度受限制，如天然橡胶只能用于60℃。
此外，使用单位根据自己的需要，常常探索各种有效的填料形式。例如，在250℃蒸气阀门中，用石棉盘根和铅圈交替迭合，漏汽情况就会减轻;有的阀门，介质经常变换，如以石棉盘根和聚四氟乙烯生料带共同使用，密封效果便好些。为减轻对阀杆的磨擦，有的场合，可以加二硫化钼(M0S2)或其他润滑剂。
目前，对新颖填料，正进行着探索。例如用聚丙烯腈纤维经聚四氟乙烯乳液浸渍，又经预氧化后，在模具中烧结压制，可以得到密封性能优异的成型填料;又如用不锈钢薄片与石棉制成波形填料，可耐高温、高压与腐蚀。
波纹管密封
上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀随着化学工业和原子能工业的迅速发展，易燃、易爆和带放射性的物质增多，对阀门密封有了更严格的要求，有的场合已无法使用填料密封，因此产生了新的密封形式-波纹管密封。这种密封不需填料，所以也叫无填料密封。
波纹管的两端，与别的零件焊死的。当阀杆升降时，波纹管伸缩，只要波纹管本身不漏，介质便无法泄出。为保险起见，往往采用波纹管与填料的双重密封。

静密封
静密封通常是指两个静止面之间的密封。密封办法主要是使用垫圈。
垫圈材料
(1)非金属材料：如纸、麻、牛皮、石棉制品、塑料、橡胶等。
纸、麻、牛皮之类，有毛细孔，易渗透，使用时须浸渍油、蜡或其他防渗透材料。一般阀门很少采用。
石棉制品，又有石棉带、绳、板和石棉橡胶板等。其中石棉橡胶板结构致密，耐压性能好，耐温性能也很好，在阀门本身和阀门与管子的法兰连接中，使用极为广泛。
塑料制品，有很好的耐腐蚀性能，使用也较普遍。品种有聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、聚四氟乙烯、尼龙66、尼龙1010等。
橡胶制品，质地柔软，各种橡胶分别有一定耐酸、耐碱、耐油、耐海水的能力。品种有天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶等。
(2)金属材料：一般地说，金属材料强度高，耐温性能强。但铅并不这样，仅取它耐稀硫酸的特性。常用品种有黄铜、紫铜、铝、低碳钢、不锈钢、蒙乃尔合金、银、镍等。
(3)复合材料：例如金属包皮(内部石棉)垫圈、组合波形垫圈、缠绕垫圈等。
常用垫圈性能
使用阀门时，往往根据具体情况，更换原带垫圈。常有垫圈有：橡胶平垫圈、橡胶O形圈、塑料平垫圈、聚四氟乙烯包垫圈、石棉橡胶垫圈、金属平垫圈、金属异形垫圈、金属包皮垫圈、波形垫圈、缠绕垫圈等。
(1)橡胶平垫圈：变形容易，压紧时不费力，但耐压、耐温能力都较差，只用于压力低、温度不高的地方。天然橡胶有一定耐酸碱性能，使用温度不宜超过60℃;氯丁橡胶也能耐某些酸碱，使用温度80℃;丁腈橡胶耐油，可用至80℃;氟橡胶耐腐蚀性能很好，耐温性能也比一般橡胶强，可在150℃介质中使用。
(2)橡胶O形垫圈：断面形状是正圆，有一定的自紧作用，密封效果比平垫圈好，压紧力更小。
(3)塑料平垫圈：塑料的zui大特点是耐腐蚀性好,大部分塑料耐温性能不好。聚四氟乙烯为塑料，不但耐腐蚀性能优异，而且耐温范围比较宽阔，可在-180℃～ 200℃之内长期使用。
(4)聚四氟乙烯包垫圈：为了充分发挥聚四氟乙烯的优点，同时弥补它弹性较差的缺点，做成聚四氟乙烯包裹橡胶或石棉橡胶的垫圈。这样，既同聚四氟乙烯平垫圈一样耐腐蚀，又有良好的弹性，增强密封效果，减小压紧力。
(5)石棉橡胶垫圈：由石棉橡胶板剪成。它的组分是60～80%的石棉和10～20%的橡胶，以及填充剂、硫化剂等。它有很好的耐热性、耐冷性、化学稳定性，而且货源丰富，价格便宜。使用时，压紧力不必很大。由于它能粘附金属，所以表面涂一层石墨粉，以免拆卸时费劲。
石棉橡胶板有四种颜色：
灰色，用于低压(牌号XB-200，耐压≤16公斤/平方厘米，耐温200℃);
红色，用于中压(牌号XB-350，耐压可达40公斤/平方厘米，耐温350℃);
紫红色，用于高压(牌号XB-450，耐压100公斤/平方厘米耐温450℃);
绿色，用于油类，耐压性能也很好。
(6)金属平热圈：铅，耐温100℃;铝430℃;铜315℃;低碳钢550℃;银650℃;镍810℃;蒙乃尔(镍铜)合金810℃，不锈钢870℃。其中铅耐压能力较差，铝可耐64公斤/平方厘米，其他材料可耐高压。
(7)金属异性垫圈：
透镜垫圈：有自紧作用，使用于高压阀门。
椭圆形垫圈：也属于高压自紧垫圈。
锥面双垫圈：用于高压内自紧密封。
此外，还有方形、菱形、三角形、齿形、燕尾形、B形、C形等，一般只在高中压阀门中使用。
(8)金属包皮垫圈：金属既有良好的耐温耐压性能，又有良好的弹性。包皮材料有铝、铜、低碳钢、不锈钢、蒙乃尔合金等。里面填充材料有石棉、聚四氟乙烯、玻璃纤维等。
(9)波形垫圈：具有压紧力小，密封效果好的特点。常采用金属与非金属组合的形式。
(10)缠绕垫圈：是把很薄的金属带和非金属带紧贴在一起，缠绕成多层的圆形，断面呈波浪状，有很好的弹性和密封性。金属带可用08钢、0Cr13、1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti、铜、铝、钛、蒙乃尔合金等制作。非金属带材料有石棉、聚四氟乙烯等。
以上，讲述密封垫圈性能时，列举了一些数字。必须说明，这些数字跟法兰形式、介质情况和安装修理技术等有密切的关系，有时可以超过，有时达不到，而且耐压和耐温性能，也是互相转化的，例如温度高了，耐压能力往往降低，这些细微的问题，只能在实践中体会。

新材料和新技术
以上介绍的密封垫圈还很不全面，况且密封技术正处于迅猛发展中。下面举例介绍几项新材料和新技术。
(1)液体密封：随着高分子有机合成工业的迅猛发展，近年出现了液态密封胶，使用于静密封;这项新技术，通常叫做液体密封。液体密封的原理，是利用液态密封胶的粘附性、流动性和单分子膜效应(越薄的膜自然回复倾向越大)，在适当压力下，使它象垫圈一样地起作用。所以对使用着的密封胶，也叫做液体垫圈。
(2)聚四氟乙烯生料密封：聚四氟乙烯也是高分子有机化合物，它在烧结成制品之前，叫做生料，质地柔软，也有单分子膜效应。用生料做成的带叫生料带，可以卷成盘长期保存。使用时能自由成形，任意接头，只要一有压力，便形成一个均匀地起着密封作用的环形膜。作为阀门中阀体与阀盖间的垫圈，可在不取出阀瓣或闸板的情况下，撬开一缝隙，塞进生料带去就行了。压紧力小，不粘手，也不粘法兰面，更换十分方便。对于榫槽法兰zui适宜。聚四氟乙烯生料，还可做成管形和棒状，作密封用。
(3)金属空心O形圈：弹性好，压紧力小，有自紧作用，可选用多种金属材料，从而在低温、高温和强腐蚀性介质中都能适应。
(4)石墨板密封圈：在人们印象中，石墨是脆性物质，缺乏弹性和韧性，但经过特殊处理的石墨，却是质地柔软，弹性良好。这样，石墨的耐热性能和化学稳定性，便可以在垫圈材料中得以显示;而且这种垫圈压紧力小，密封效果异常优越。这种石墨还能做成带，跟金属带配合，组成性能优异的缠绕垫圈。石墨板密封圈和石墨----金属缠绕垫圈的出现，是高温抗腐蚀密封的重大突破。这类垫圈，国外已经大量生产和使用。
    液体对密封件材料的浸润性对密封也有一定影响。易于浸润的液体，由于垫片和填料内部微孔的毛细作用而易于产生渗透泄漏。
    ④流体的温度：温度的高低影响流体的黏度，从而对密封性产生影响。温度升高，液体黏度下降，亦气体黏度增大。另一方面，温度嗨变化常使密封组件产生变形而易于引起泄漏。
    ⑤垫片及填料的材质：软质材料由于其在预紧力作用下易于产生弹性或塑性变形，从而堵塞流体泄漏的通道，因而有利于密封；但软质材料一般不能承受高压流体的作用。
    密封材料的耐蚀性、耐热性、致密性、亲水性等都对密封有一定影响。
    ⑥密封面比压：密封面间争位接触面上的法向作用力称密封比压，密封面比压的大小是影响垫片或填料密封性的重要因素。通常，通过施加预紧力在密封面上产生…定比压，使密封件产生变形以减小或消除密封接触面间的缝隙，阻止流体通过．达到密封的目的。应当指出，流体压力的作用会使密封面比压产生变化。

    密封面比压的增加虽有利于密封，但受到密封件材料的挤压强度的限制；对尤其是动，将使密封面问的压紧力产生周期性变化，使连接螺栓松弛，从而造成密封失效。引起振动的原因可能是外部的，也可能是由于系统内部流体流动而引起的。
    要使密封可靠，必须认真考虑上述诸因素，而密封垫片和填料的制造及选用至关重要。与本文相关的产品有不锈钢波纹管密封安全阀