管道阀门的密封结构

自密封阀门
密封头 （阀盖）
楔形密封
介
介
质
质
压
压
力
力
自密封阀门——主要基本部件
自密封部分的基本部件： 1、密封头，也算是阀盖， 承受介质压力后，压紧密 封圈。 2、均压环，就是个环形钢 圈，使密封圈受力均匀。 3、四合环，只是一种称呼， 当然并不一定是四块，嵌 在阀体的沟槽内，限制均 压环的位移，好让密封圈 上部受力。 4、密封圈，起密封作用。 5、预紧螺栓（有些是并帽 的形式），主要使密封头 对密封圈有一个预紧力。
凹面
锥面
球面
管接头密封类型
缺点：接头精度要求高，特别是密封面部分，装配要求高，重复拆装 后密封性能变差，密封面损坏或变形后不容易修复。 应用：比较常见的就是气瓶的阀门，氧气、乙炔、氮气、二氧化碳、 氩气等气瓶阀基本都是这种接头。润滑油一些细管道也用的比较多。 安装注意事项：由于对安装要求高，管道一旦“蹩劲”，接头很容易 渗漏。所以安装管道时，一般先将接头连接好，然后对口进行焊接， 这样接头部分不容易“蹩劲”。管道热态下长度或位置发生变化，如 果管道弹性补偿不够，接头也容易渗漏。
密 封 结 构
管 道 阀 门 的
目录
法兰密封类型 管接头密封类型 普通密封阀门 自密封阀门
前言
密封结构主要指管道阀门的法兰、接头密封。
法兰密封类型
法兰密封比较常见的就 是平面、突面、凹凸面 和O型圈槽。其中O型圈 槽要使用O型密封圈，其 它三种使用垫片。垫片 的类型比较多，石棉板、 聚四氟乙烯、金属缠绕 垫、增强石墨垫、紫铜 垫等均可以使用。
凸面部分伸入凹面，垫片外圈 由凹面法兰限制，不容易爆开。 即使垫片破损，凸面与凹面还 能形成节流，减小泄漏。
法兰密封类型
垫片制作要求相对于平面或凸面密封，要求较高。 1）垫片外径不能大于凹面最大直径，否则放不进去。也不能留“小尾 巴”。垫片外径也不能小于凹面最大直径太多，否则很容易放偏，而且 不好调整。 2）垫片厚度要合适。厚度要大于D-C，并且加上预留的压缩量，否则 垫紧片固压的缩时量候不，够一，定容要易检泄查漏凸。面是否进入凹面，这是止口是否对正的标志。 厚螺度栓还完要全小紧于固D后，，否法则兰止外口边的缘必须有明显的间隙，这样可以检查垫片压 作缩用量大是打否折足扣够，。而且容易紧 偏。
优缺点与刚性密封相反，弥补了刚性密封的缺点，但是密封件存在老 化问题，需要定期更换。特别是密封件经过一次拆卸以后，按照要求 都需要进行更换。实际使用中，密封件多次拆装，并不一定会造成泄 漏，只是可靠性变差，尤其对于高温高压或者有腐蚀性的介质，垫片 重复使用存在相当大的风险。一般弹性材料的垫片，拆装或老化后需 要更换。铜垫片拆卸后，如没有明显变形，可以退火后打磨光滑继续 使用。
管接头密封类型
4、O型圈密封 O型圈密封用的非常多，小接头、大法兰，高温、低温，普通、腐蚀介 质 ，不论管道阀门还是容器水泵，基本都能看到密封圈。这里主要介绍 O型圈在接头上的使用方式，其它一些部位使用O型圈的密封原理也类似。 O型圈密封分端面密封和轴向密封两种，也有锥面的。端面密封主要是 静密封（密封部件与O型圈相对位置固定），轴向密封除了静密封，也 有一封圈的尺寸包括外径（或内径）和 线径（截面直径），比如φ30*1.5的O型圈， 一般指外径为30mm，线径为1.5mm，造 计划购买的时候要在前面标明是内径还是 外径。
管接头密封类型
密封原理 O型圈密封原理与其它垫片稍有不同。法兰面使用垫片，垫片主要起 填充和补偿的作用，O型圈的密封原理与骨架油封有些类似，利用了 弹性材料受介质作用力变形来密封。所以O型圈的弹性很重要，一旦 老化失去弹性，就丧失密封作用。
谢谢观看
管接头密封类型
O型圈端面密封怎么才算紧固到位？一般以金属端面完全贴合为准， 就是左图的状态。右图仅用来演示O型圈密封的原理，如果实际上是 这个状态，在介质压力较高的情况下，很容易将密封圈挤破，介质瞬 间泄漏。
结合面完 全贴合
有间隙容 易漏
管接头密封类型
轴向密封 相对于端面密封， 轴向密封的螺栓是 否松动，并不直接 影响O型圈的密封 效果，只要O型圈 不老化，密封就比 较可靠。
管接头密封类型
端面密封 端面密封需要根据密封槽的内外径、宽度和深度选择合适尺寸的密封 圈，除真空系统外，密封圈都是承受管道内介质向外的压力，所以一 般O型圈的外径选择要参照密封槽的外径，以刚好使密封圈放入密封槽 为准。
优点：O型圈安装方便，且 只要尺寸合适，紧固时不易 损坏。 缺点：密封圈尺寸与密封槽 必须匹配（有国标），否则 容易泄漏。不论是活结还是 螺栓，必须紧固到位。
管接头密封类型
1、螺纹密封 管道螺纹密封采用的螺纹一般为管螺纹，也有带锥度的锥管螺纹，锥 管螺纹密封性更好一些。一般用于生活水、暖气系统，或者一些压力 等级不高的冷却水系统。一些工艺孔的丝堵也使用螺纹密封。 钢制管螺纹接头，需要在螺纹上缠生料带（聚四氟乙烯）或者涂密封 胶（普通密封胶或专用螺纹胶）。而且安装的时候只能紧，不能退， 特别是缠了生料带的，一旦向外退，必须完全退出，重新缠生料带。 对于铜质螺纹接头，因为铜本身的特性，和钢制螺纹配合，直接连接 也可以良好密封。
法兰密封类型
配套垫片要注意：垫片内径要大于法兰内径，如果两片法兰内径不一致， 要大于内径大的那个。垫片外径尽量不大于或小于法兰密封面外径太多。 垫片内径小，一方面可能影响通流，另一方面垫片伸入管道那部分暴露 在介质中，容易破损。特别是金属缠绕垫片和石棉垫。 垫片外径大，可能影响螺栓穿入。 垫片外径小，失去限位，容易放偏。 自己剪垫片，一般留一个“小尾巴” ， 这样容易放，放偏了也容易调整。
管接头密封类型
3、端面密封（弹性密封） 常见的压力表、针型阀等接头，或者一些仪表管接头，接头端面是平 面，或者在平面上加工有环形沟槽，提高密封效果。安装时要使用垫 片，垫片的材质有多种，常见的有聚四氟乙烯垫片、铜垫片和纸板垫， 也有橡胶垫。垫片外径要刚好放入接头，内径应不小于接头内径。
管接头密封类型
锥管螺纹
生料带
管接头密封类型
2、锥面密封（刚性密封）
接头成对，分凸面和凹面，凸面可以是锥面也可以是球面。这种接头 型式，我们常称为“奶头”，也有叫“公母接头”。
刚性密封的原理：依靠金属表面的微小变形实现密封，有点像锥面或 球面截止阀。
优点：结构简单，不需要额外的密封件，介质（物理化学特性、温度 等）适应范围广。
自密封阀门
在通径较大的阀门中，高压阀门阀盖一般都会采用自密封结构，自密 封拆装工序相对复杂点，当然自密封阀门也有一个好处，就是阀盖不 会有较难拆卸的螺栓，更不需要热紧或专用的扭力扳手。
螺栓小且少
螺栓多
拆四合环用
自密封逆止阀
普通密封逆止阀
自密封阀门
自密封中根据介质压力作用在密封垫上的力的方向又可分为：轴向自 紧密封和径向自紧密封。 轴向自紧密封有：楔形垫组合密封（伍德 密封）、楔形密封、平垫自紧密封、C形圈密封和O形圈密封。 径向 自紧密封有：双锥密封、B形环密封、三角垫密封、八角垫（椭圆垫） 密封及透镜垫密封。（来自网上的分类） 电厂中比较常见的使用的是楔形密封垫或平垫片的自密封形式，楔形 的用的最多。 相对于强制密封，自密封的密封头受到介质压力方向没变，但是力的 方向却是朝着压紧密封垫的方向，介质压力越高，密封头对楔形密封 的作用力越大，压的越紧，完全弥补了强制密封的缺点。
法兰密封类型
2、凸凹面密封 凸凹面我们一般称为“止口”，主要用于中压及以上场合，一些易燃易 爆或者有毒的危险化学品，即使压力低，也要求使用凸凹面密封。 相对于平面或突面密封，凸凹面密封的可靠性要高许多。 法兰需要配套使用，凸面侧可以与前两种配合，但是凹面侧一般不行。
管道内有气体或压力突升， 有可能把法兰垫“吹”烂， 法兰直接爆开，泄漏难以控 制。
平面和突面类型的一般 用在低压管道或阀门上， 中压以上管道阀门要使 用凹凸面类型的，O型圈 则比较通用，高中低压 都可以，特别是一些高 压接头。
法兰密封类型
1、平面和凸面密封： 用于低压管道或阀门连 接，但是为了提高密封 效果，会在密封面上加 工出环形槽。相连接的 法兰，既可以是同一种 类型，也可以平面和凸 面混搭使用。但是尽量 选取密封面宽度一致的 法兰。
小尾巴
法兰密封类型
法兰紧固需要对称紧固，而且要分多次紧固，期间不断检查法兰面间隙 是否均匀。不要将一侧的螺栓完全紧固后再紧固另一侧，这样必然导致 法兰“紧偏”。特别是使用弹性较大的垫片，如金属缠绕垫片、橡胶垫 片等，必须分多次紧固。 要注意的是橡胶垫片，因为材质较软，紧固力度不需要太大，紧固力度 过大，可能会导致垫片沿圆周方向变形，就像挤牙膏一样给挤出来，反 而会发生泄漏。对于有些一侧不方便紧固的法兰，紧固顺序应该是先紧 不好紧的，然后紧固好紧的。而且不好紧的一侧可以相对紧固力度大一 些。如果只有某个螺栓不好紧，而螺栓数量较多，则要把不好紧的放在 最后紧固。 解体的时候要先拆不好拆的。
○形橡胶密封圈轴向密封的结构示意图 1.螺栓紧固件; 2.缸盖; 3.○形橡胶密封圈; 4.油缸; 5. 合成树脂挡圏
普通密封阀门
普通密封也叫强制密封，通过拧紧法兰螺栓，对密封垫片施加压紧力， 预紧的垫片受到压缩，密封面上凹凸不平的微隙被填满，从而阻止介 质泄漏。 介质的压力作用在阀盖上，其方向是朝 向阀盖打开的方向，所以螺栓的预紧力 必须大于介质作用在阀盖上的压力。根 据：压力=压强*截面积，阀盖直径越大， 所受到介质的作用力越大。所以这种结 构一般用在中低压阀门或者通径较小的 高压阀门上。