看完就明白閥門的填料種類和安裝注意事項
填料是動密封的填充材料,用來填充填料箱空間,以防止介質經由閥桿和填料箱空間產生泄漏。填料密封是閥門產品的關鍵部位之一,要想達到好的密封效果,一方面,填料自身的材質、結構要適應介質的工況需要;另一方面,應采用合理的填料安裝方法和填料函結構,來保證可靠的密封。
對填料自身的要求是,降低填料對閥桿的摩擦力、防止填料對閥桿和填料函產生腐蝕、適應介質工況的需要。
1.常用的填料品種
(1)盤根型填料
1)高溫高壓閥門專用盤根。這種盤根以柔性石墨為結構線,在每一根結構線的內部用五根耐高溫合金絲進行增強,外部再編織耐高溫合金絲,其結構為方形交叉內鎖編織。工作溫度:非氧化氣氛為-250~850℃,氧化氣氛為-250~550℃;工作壓力為45.0MPa,pH值(除強氧化劑外)為0~14;適用介質為酸、原油、合成石油、溶劑、蒸汽、水等;截面尺寸為3mm×3mm~25mm×25mm。
2)石墨填充PTFE纖維盤根。這種盤根填充了石墨粉,克服了純PTFE的缺點,使產品具有優良的導熱性、耐高速性和低膨脹性以及廣泛的耐化學腐蝕性。采用100%的高性能改性PTFE纖維,以方形交叉內鎖編織。工作溫度為-200~280℃;適用壓力為旋轉3.0MPa、往復10.0MPa,閥桿20.0MPa;軸線速度為22m/s;除強氧化劑外;pH值為0~14;截面尺寸為3mm×3mm~25mm×25mm。
3)高溫、高壓經濟型泵閥盤根。這種盤根是由經高溫碳化處理的耐焰纖維,浸漬準納米級石墨粉后制成,可以阻止氣體/液體的滲漏,同時加入特殊的潤滑劑,自潤滑性良好,摩擦熱減少。它采用方形交叉內鎖編織,工作溫度為-50~600℃,適用壓力為25.0MPa;軸線速度為18m/s;除強氧化劑外,pH值為0~13(除強氧化劑外);適用介質為中強度酸堿、熱油、溶劑、鍋爐給水、蒸汽等;截面尺寸為3mm×3mm~25mm×25mm。
4)超強耐磨損專用盤根。這種盤根以有機交聯聚合纖維為基體材料,采用特殊工藝處理,經高速精密盤根編織機加工而成。其絕熱性能優異,在瞬間2500℃火焰中不熔化、不燃燒,具有耐蝕、耐磨損、強度高等優異性能。工作溫度為-100~280℃;工作壓力為旋轉8.0MPa、往復20.0MPa,閥桿25.0MPa;軸線速度為22m/s;除強氧化劑外,pH值為0~14;適用介質為有磨粒場合,含砂介質;截面尺寸為3mm×3mm~25mm×25mm。
調節閥填料函結構
5)耐磨損專用盤根。這種盤根以短切aramid纖維為原料,采用方形交叉內鎖工藝編織而成,具有雙倍的潤滑劑含量,確保了對軸的高潤滑和低磨損,其強度高、密度小、彈性好、耐熱性和耐磨性好。工作溫度為-100~260℃;工作壓力為旋轉8.0MPa、往復20.0MPa,閥桿25.0MPa;軸線速度為18m/s;除強氧化劑外,pH值為2~12;適用介質為有磨粒場合,含砂介質;截面尺寸為3mm×3mm~25mm×25mm。
6)通用型合成纖維盤根。這種盤根以復合纖維為原料,采用方形交叉內鎖編織,具有高強度、耐磨損、抗沖刷和防滲漏等性能。工作溫度為-100~250℃;工作壓力為旋轉5.0MPa、往復10.0MPa,閥桿20.0MPa;軸線速度為12m/s;除強氧化劑外,pH值為2~12;適用于各種泵、閥、往復桿、活塞、柱塞;截面尺寸為3mm×3mm~25mm×25mm。
7)純PTFE盤根。這種盤根采用100%純PTFE纖維,采用交叉內鎖工藝編織而成,不含可擠出潤滑劑,耐化學腐蝕性強。工作溫度為-200~260℃;工作壓力為旋轉5.0MPa、往復15.0MPa,閥桿25.0MPa;軸線速度為20m/s;pH值為0~14;適用介質為各種腐蝕性介質;截面尺寸為3mm×3mm~25mm×25mm。
8)潔凈型特種盤根。這種盤根選用優質的高強度、高模量美塔絲纖維作為原料,采用方形交叉內鎖工藝編織而成,具有雙倍的潤滑劑含量,確保了對軸的高潤滑和低磨損,不污染介質。工作溫度為-100~280℃;工作壓力為旋轉5.0MPa、往復20.0MPa,閥桿25.0MPa;軸線速度為20m/s;除強氧化劑外,pH值為1~13;適用于各種泵、閥和往復設備;截面尺寸為3mm×3mm~25mm×25mm。
(2)成形填料
1)尼龍。
2)橡膠。
3)聚四氟乙烯。填充聚四氟乙烯(增強聚四氟乙烯)的增強材料為玻璃纖維(一般含8%~15%的玻璃纖維)。JB/T 1712—2008《閥門零部件 填料和填料墊》規定,填充聚四氟乙烯成分為聚四氟乙烯+20%玻璃纖維+5%MoS2或聚四氟乙烯+20%玻璃纖維+5%石墨。
4)柔性石墨環。閥桿專用高效密封組合環由若干個低密度的純石墨中央環和兩個高密度的端環組合而成,每個環的外形均呈杯錐狀,且都起密封作用,并可改善壓縮載荷的分布狀況,以有選擇性地壓縮和控制填料的徑向流動,使填料的徑向變形遠遠超過平環填料的徑向變形,從而能在填料內徑和外徑處獲得更有效的密封效果。其工作溫度為蒸汽中-200~650℃,空氣中-200~455℃;工作壓力為60.0MPa;除強氧化劑外,pH值為0~14;適用于化學和石化行業的閥門,以及碳氫化合物、煉油、蒸汽、發電廠、核電廠控制閥。
高溫型調節閥填料函結構
(3)泥狀填料
1)白色泥狀填料。用白色PTFE混合經FDA認證的潤滑劑制成。無污染、無毒,符合食品級別;工作溫度為-40~260℃;pH值為0~14;大軸線速度為7.5m/s;工作壓力為旋轉/離心2.0MPa;適用介質為工業化學品、食品、飲用水、藥劑等。
2)黑色泥狀填料。用黑色柔性石墨混合高溫潤滑劑制成,廣泛應用于高溫等惡劣工況下的泵和閥門。工作用溫度為-40~650℃;pH值為0~14;大軸線速度為20m/s;工作壓力為旋轉/離心1.7MPa;適用介質為水、工業化學品、蒸汽、石油燃料、碳氫化合物等。
2.使用填料時的注意事項
1)盤根型填料切斷時應采用45 °切口,安裝時每圈切口相錯180 °。
2)在高壓下使用聚四氟乙烯成形填料時,要注意冷流特性。
3)柔性石墨環單獨使用時密封效果不好,應與柔性石墨編織填料組合使用,填料函中間裝柔性石墨環,兩端裝編織填料;也可隔層安裝,即一層柔性石墨環,一層編織填料;還可在填料函中間放隔環,隔環上下分別安裝兩組組合填料。
4)石墨對閥桿、填料函有腐蝕,使用時應選擇加緩蝕劑的盤根。
5)柔性石墨在王水、濃硫酸、濃硝酸等介質中不適用。
6)填料函的尺寸精度、表面粗糙度,閥桿的尺寸精度和表面粗糙度是影響成形填料密封性能的關鍵。