阀门密封

阀门的检验与试验 JB/T 9092-1999
Valve inspection and testing
仪表工程部 PTMEG班
什么叫做密封副？ 一 什么叫做密封副？ • 所谓密封副就是：密封副和运动副是一对 所谓密封副就是： 概念，密封副的功能是确保密封效果， 概念，密封副的功能是确保密封效果，运 动副的功能是实现通断控制。 动副的功能是实现通断控制。这涉及到密 封的概念。密封： 封的概念。密封：是防止流体或固体微粒 从相邻结合面间泄漏以及防止外界杂质如 灰尘与水分等侵入机器设备内部的零部件 或措施。较复杂的密封件，称为密封装置。 或措施。较复杂的密封件，称为密封装置。 所谓泄漏则是指从运动副的密封处越界漏 出的少量不作有用功的流体的现象。 出的少量不作有用功的流体的现象。
（1）橡胶平垫圈：变形容易，压紧时不费力，但耐压、耐 ）橡胶平垫圈：变形容易，压紧时不费力，但耐压、 温能力都较差，只用于压力低、温度不高的地方。 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℃ 有一定耐酸碱性能，使用温度不宜超过 ℃；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℃ 耐某些酸碱，使用温度 ℃；丁腈橡胶耐油，可用至 ℃； 氟橡胶耐腐蚀性能很好，耐温性能也比一般橡胶强， 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。 ℃介质中使用。 形垫圈： （2）橡胶 形垫圈：断面形状是正圆，有一定的自紧作用 ）橡胶O形垫圈 断面形状是正圆， 密封效果比平垫圈好，压紧力更小。 ，密封效果比平垫圈好，压紧力更小。 （3）塑料平垫圈：塑料的最大特点是耐腐蚀性好 大部分塑 ）塑料平垫圈：塑料的最大特点是耐腐蚀性好,大部分塑 料耐温性能不好。聚四氟乙烯为塑料之冠， 料耐温性能不好。聚四氟乙烯为塑料之冠，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 优异，而且耐温范围比较宽阔，可在 ℃ ℃ 期使用。 期使用。
• 密封副和运动副一同构成密封件，密封件的基本要求有如下几点： 密封副和运动副一同构成密封件，密封件的基本要求有如下几点：
• • • • • • • • 1.在一定的压力和温度范围内具有良好的密封性能。 在一定的压力和温度范围内具有良好的密封性能。 在一定的压力和温度范围内具有良好的密封性能 2.摩擦阻力小，摩擦系数稳定。 摩擦阻力小， 摩擦阻力小 摩擦系数稳定。 3.磨损小，磨损后在一定程度上能自动补偿，工作寿命长。 磨损小， 磨损小 磨损后在一定程度上能自动补偿，工作寿命长。 4.与工作介质相适应。 与工作介质相适应。 与工作介质相适应 5.结构简单，装拆方便，价格低廉。 结构简单， 结构简单 装拆方便，价格低廉。 以阀门为例，密封副通常有如下五种形式。 以阀门为例，密封副通常有如下五种形式。 平面密封：密封副的两个接触面为平面。此类型式制造维修方便， ①平面密封：密封副的两个接触面为平面。此类型式制造维修方便，在 截止阀上使用时，关闭瞬间没有摩擦现象，但阀杆所受的同向力较大。 截止阀上使用时，关闭瞬间没有摩擦现象，但阀杆所受的同向力较大。 锥面密封：密封副的两个接触面为锥面。此种型式， ②锥面密封：密封副的两个接触面为锥面。此种型式，在其他条件相同 于平面密封时，能获得较高的密封力，密封性能好， 于平面密封时，能获得较高的密封力，密封性能好，锥面密封一般用在高压 小口径的阀门上(如针形阀和旋塞阀 如针形阀和旋塞阀)。 小口径的阀门上 如针形阀和旋塞阀 。 球面密封：密封副的两个接触面有一个(线接触 或两个(面接触 线接触)或两个 面接触)为球面 ③球面密封：密封副的两个接触面有一个 线接触 或两个 面接触 为球面 此种型式密封性好，但制造和维修困难，球阀和截止阀采用较多。 。此种型式密封性好，但制造和维修困难，球阀和截止阀采用较多。 刀形密封：密封的两个接触面中有一个是刀口形， ④刀形密封：密封的两个接触面中有一个是刀口形，这是一种介于线与 平面接触之间的密封。此种形式的密封， 平面接触之间的密封。此种形式的密封，在真空阀和其他密封为不大的条件 下使用较多。 下使用较多。 柱形密封： ⑤柱形密封
2）常用垫圈性能 ） 使用阀门时，往往根据具体情况， 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 形圈、 。常有垫圈有：橡胶平垫圈、橡胶 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、聚四氟乙烯包垫圈、石棉橡胶垫圈、 垫圈、金属异形垫圈、金属包皮垫圈、波形垫圈、 垫圈、金属异形垫圈、金属包皮垫圈、波形垫圈、 缠绕垫圈等。 缠绕垫圈等。
2）填料 ） 填料函内， 填料函内，以填料与阀杆直接接触并充满填 料函，阻止介质外漏。对填料有以下要求： 料函，阻止介质外漏。对填料有以下要求： （1）密封性好； ）密封性好； （2）耐腐蚀； ）耐腐蚀； （3）磨擦系数小； ）磨擦系数小； （4）适应介质温度和压力 ）适应介质温度和压力。
常用填料有： 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 ）石棉盘根：石棉盘根，耐温和耐腐蚀性能都很好， 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： ，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。 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，有极好的 ） 聚四氟乙烯编织盘根：将聚四氟乙烯细带编织为盘根， 耐腐蚀性能，又可用于深冷介质。 耐腐蚀性能，又可用于深冷介质。 形圈： （3） 橡胶 形圈：在低压状态下，密封效果良好。使用温度受限制， ） 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℃ 如天然橡胶只能用于 ℃。 （4） 塑料成型填料：一般做成三件式，也可做成其他形状。所用塑料 ） 塑料成型填料：一般做成三件式，也可做成其他形状。 以聚四氟乙烯为多，也有采用尼龙66和尼龙 和尼龙1010的。 以聚四氟乙烯为多，也有采用尼龙 和尼龙 的 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。 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 ℃蒸气阀门中，用石棉盘根和铅圈交替迭合， 有的阀门，介质经常变换， 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， 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（ 化钼（M0S2）或其他润滑剂。 ）或其他润滑剂。 目前，对新颖填料，正进行着探索。 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， 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、 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。 与腐蚀。
（2）金属材料：一般地说，金属材料强度高， ）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， 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、 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、 镍等。 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） ）复合材料：例如金属包皮（
3）波纹管密封 ） 随着化学工业和原子能工业的迅速发展，易燃、 随着化学工业和原子能工业的迅速发展，易燃、 易爆、剧毒和带放射性的物质增多， 易爆、剧毒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， 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。 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。 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。 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， ，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， 泄出。为保险起见，往往采用波纹管与填料的双重 密封。 密封。
• （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 ）聚四氟乙烯包垫圈：为了充分发挥聚四氟乙烯的优点， 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。 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， 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。 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 ～80%的石 ）石棉橡胶垫圈：由石棉橡胶板剪成。它的组分是60～ 的石 棉和10～ 的橡胶， 棉和 ～20%的橡胶，以及填充剂、硫化剂等。它有很好的耐热性、 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， 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，所以最好表面涂一层石墨粉， 必很大。由于它能粘附金属，所以最好表面涂一层石墨粉，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， 时费劲。石棉橡胶板有四种颜色：灰色，用于低压（牌号 ， 耐压≤16公斤 平方厘米，耐温 公斤/平方厘米 红色， 耐压 公斤 平方厘米，耐温200℃）；红色，用于中压（牌号 ℃）；红色 用于中压（牌号XB350，耐压可达 公斤 平方厘米，耐温 公斤/平方厘米 紫红色， ，耐压可达40公斤 平方厘米，耐温350℃）；紫红色，用于高压 ℃）；紫红色 牌号XB-450，耐压 公斤/平方厘米耐温 绿色， （牌号 ，耐压100公斤 平方厘米耐温 公斤 平方厘米耐温450℃）；绿色，用于油 ℃）；绿色 耐压性能也很好。 类，耐压性能也很好。 耐温100℃；铝430℃；铜315℃；低碳钢 （6）金属平热圈：铅，耐温 ）金属平热圈： ℃ ℃ ℃ 550℃；银650℃；镍810℃；蒙乃尔（镍铜）合金 ℃ ℃ ℃ 蒙乃尔（镍铜）合金810℃，不锈钢 ℃ 870℃。其中铅耐压能力较差，铝可耐 公斤 平方厘米，其他材料可 公斤/平方厘米 ℃ 其中铅耐压能力较差，铝可耐64公斤 平方厘米， 耐高压。 耐高压。