高压耐磨球阀密封性改进研究

高压耐磨球阀密封性改进研究
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摘要：现如今，在高压耐磨球阀设计中，在实际应用上具有密封性差和泄露等问题，基于此，本文对高压耐磨球阀密封性改进进行简要探讨，采取有效方式完成高压耐磨球密封性进行改进，可将高压耐磨球阀密封性差和泄露等问题进一步解决，首先应在耐腐蚀材料的选择上进行改进，再对耐磨球阀结构进行改变，将原有的密封机理进行改变，通过改变以上内容，才可改变问题，进一步保证高压耐磨球阀的使用可靠性【1】。

关键词：高压耐磨球阀密封性结构改变材料改进
引言：近些年，社会不断发展与进步，因此，煤化工产业也得到质的飞跃，但目前社会发展迅速，产业逐渐落后，造成化工产业产生很多问题。

在煤化工产业中，高压耐磨球阀在此工程中具有十分重要的作用。

在实际工作过程中，煤液化为较高，因此对球阀的耐磨性、耐腐蚀性及耐高温性具有较大要求，一旦高压耐磨球阀密封性不好，则会造成球阀出现泄露情况，除了会对产业经济造成损失外还会造成环境污染，泄露严重情况下还会出现人员伤亡情况。

现如今，绝大部分高压耐磨球阀采用进口材料，造价极高且使用效果较差，因此，高压耐磨球阀的密封性改进成为现代首要问题之一。

1、高压耐磨球阀使用存在的问题及密封原理
在高压耐磨球阀使用过程中，煤液化具有高压、高温、高腐蚀特点，因此对球阀密封性要求较高，受到各种各样问题的困扰，为装置运行安全带来极大困难，想要深入改变安全问题，便需要找准球阀外漏及内漏的位置，将泄露问题改善。

基于此，要对球阀整体结构设计及材料选择进行分析与探讨，选择正确合理的球阀密封结构，将球阀内的装置进行分开探讨，逐一排查单独装置问题，除
此之外，还应对各种球阀进口原理及内部结构进行对比，找到外漏或内漏球阀的
位置，将其正确拆卸下来，在根据不同球阀的不同结构设计理念进行深入研究，
还可与其他国家球阀设计理念相对比，找到可结合的技术进行改进，进而确保在
提升密封性的基础之上，可安全可靠使用。

在对高压耐磨球阀进行首次改进时，主要改进原因是因为在高压球阀工
作过程中，发生不同程度的泄露，泄露部位有以下两处：球阀底座部位及球阀杆
部位，但如果对其两处部位的球阀进行进口更换，将造成极大的经济损失，且进
口球阀具有较长的生产周期，严重影响装置使用。

因此，需要通过其他方式完成
球阀改进。

据使用过程中，球阀内漏情况分析，造成球阀密封不严的主要原因有
以下两点：（1）是耐磨球阀与底座密封不严造成的（2）是耐磨球阀与阀体之间
密封不严造成的。

现如今，球阀的底座与阀体之间采用的密封圈为“O”型设计，且球阀阀体部位的密封圈同样也采用“O”型设计，其球阀材料选用一般为丁晴
橡胶，受到煤液化的高温性、高腐蚀性等特点的影响，随着时间推移，造成“O”型设计的密封圈损坏，进而“O”型设计的密封圈功能大大降低，导致密封效果
失效。

除此之外，在传统的密封设计上，一般会设计柔性石墨环在球阀阀座及阀
杆连接处，但在整体球阀使用过程中，柔性石墨环并不能起到完全密封作用，因此，在球阀密封效果上来看，主要有效的便是“O”型设计的密封圈，一旦“O”
型设计的密封圈损坏，高压耐磨球阀将丧失密封效果，进而发生泄漏情况。

基于此，想要更好的改进密封效果，便需要对“O”型设计的密封圈材料进行改进，
确保在球阀工作过程中，选定的材料应不受高温、高腐蚀等情况，避免出现“O”型设计的密封圈损坏，现以成为首要应解决的问题，以下通过实验探究完成材料
改进及结构设计改进探讨。

【2】。

2、材料的改进
在选取密封圈材料过程中，受到使用过程中长期受到介质的腐蚀困扰，
再受到密封比压作用下密封副之间的摩擦磨损，选取材料将变得尤为困难。

在装
置使用较为急促的前提条件下，需要在有限时间内进行合适的密封圈材料选定，
才可解决泄露问题。

通过实验研究与探讨，我们选用溶剂油材料对“O”型密封
圈进行预处理，将加热通盘管准确安装进事先制作好的试验槽内，再将经过预处
理好的溶剂油材料的不同“O”型密封圈放入试验槽内，再使用铁块将试验槽内
的密封圈压住，再加入煤液化内的腐蚀溶剂，再进行蒸汽加热，进行试验，经过
一定的时间测定，对试验槽内“O”型密封圈的损坏情况展开观察与分析，最终
可发现，耐高温、耐腐蚀效果最好的为预处理过的氟醚橡胶材料，其表面无明显
损坏情况，而其他材料的“O”型密封圈则出现严重变形，产生泄露，因此对于
球阀材料的改进问题，可将原有材料改进成氟醚橡胶材料，可有效解决的球阀泄
露问题。

3、结构设计的改进
虽然通过更换材料问题将球阀内漏情况完成改变，但外漏情况未得到改变，因此，想要改变球阀外漏情况可对结构设计进行研究与探讨，将不同厂家的
球阀进行逐个分析，将其结构特点进行汇总，分析球阀密封性特点，据数据可知，进口球阀杆是通过“O”型圈的回弹力的侧面完成的，但在实际工作过程中，没
有正面的挤压力，久而久之，造成侧面发生变形，因此，通过此种结构设计理念
无法完成密封。

而且一般传统且常见的球阀杆密封是通过压盖与填料函来实现的，因此，通过对结构设计改进，使球阀杆与球阀体部不仅仅使用回弹力侧面完成，
通过改进，采用“O”型圈与组合件联合设计，将现有的结构设计进行彻底更新
改进，进而改变外漏情况。

此种结构设计的改变，只是对球阀内部零件进行小幅
度改造，通过将仅仅通过“O”型圈侧面回弹密封结构改变成“O”型圈与组合件
联合设计结构，可减短改进时间，降低成本投入，各个方面均能满足改进需求，
通过对简单的对阀门本体结构改进和增加填料压盖，有效解决外漏情况【3】。

4、高压耐磨球阀密封性改进后装置运行情况及经济利益
针对煤液化具有强腐蚀性特点，通过对材料及结构设计的改进可以将球
阀密封性较差和泄露的问题得到有效解决，在改进后应用在实际煤液化装置中，
暂未发现其他问题，且应用性能及效果较好，此改进材料和改进后的结构设计均
得到安全且可靠的使用，实用性较强。

通过低耐磨球阀的结构和材料改进，有效解决了球阀内漏及外漏问题，
在保障装置使用效果的前提条件下，还可大大降低资金，降低装置更改周期及供
货周期，保障装置的维修、护理进度，同时为耐磨球阀的发展奠定基础，为煤化
工产业的未来发展提供支持，除此之外，通过球阀材料的改进还可巧妙应用至其
他装置改进之上，均可得到较好的经济利益。

结束语：
随着国家不断进步与发展，煤化工行业也在飞速发展，但在实际工作过
程中，其工作环境较差，在强腐蚀、高温、高冲刷性等恶劣环境之下，球阀的密
封性是否良好具有重要意义，就目前情况来看，高压高压耐磨球阀密封性并不能
达到期待值，对煤化工装置的使用安全上带来极大威胁，因此，在对球阀材料选
用中，根据工作介质条件、工况要求等因素进行深入分析与探讨，可将原有材料
改进成氟醚橡胶材料，在对球阀结构设计改进时，将“O”型圈改进成“O”型圈
与组合件联合结构设计理念，将高压耐磨球阀在提高工作效果的基础之上，做好
密封工作，做到既能达到预期密封效果又能降低经济成本，进而保障煤化工行业
装置长周期安全运行，为煤化工今后发展提供帮助。

相关文献：
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