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    影響不銹鋼球閥密封性能的因素和結構分析

    發布時間:2015-09-12

    在不銹鋼球閥的使用性能中,密封性是其主要指標之一。不銹鋼球閥的密封結構主要由三部分組成,其一為主、副閥體間的密封,由密封調整墊片實現;其二為主閥體與閥桿間的密封,由標準“V”形填料或0形密封圈實現,組成不銹鋼球閥的外密封結構。
    不銹鋼法蘭球閥
    其三為球體與主、副閥體間的密封,由密封座實現,組成不銹鋼球閥的主密封結構。主密封結構的密封性影響不銹鋼球閥的工作性能,是不銹鋼球閥廠家設計和制造中關鍵的密封結構。本文將重點討論不銹鋼球閥主密封的非金屬密封(又稱軟密封)結構問題。
      
    1、不銹鋼球閥的密封性要求:
      
       不銹鋼球閥的密封性指標由內泄漏和外泄漏要求確定,國家標準規定非金屬密封不銹鋼球閥的密封性按GB/T13927《通用閥門壓力試驗》的A級執行,要求“在試驗持續時間內無可見泄漏”;航天行業標準規定地面氣體管路系統用不銹鋼球閥“在0。05MPa和1。1倍公稱壓力的氣壓條件下,保壓3min,內泄漏率應不大于3×10-5Pa·m3/s(無氣泡逸出);在1。1倍公稱壓力的氣壓條件下,保壓3min,外泄漏率應不大于1×10-5Pa·m3/s(無氣泡逸出)。”
      
    2、影響不銹鋼球閥密封性的主要因:
    不銹鋼螺紋球閥  
       素影響不銹鋼球閥密封性的主要因素有密封面的粗糙度和球體圓度參數。眾所周知,無論采用如何先進的加工技術,都不可能完全消除球體的圓度誤差及密封面的微觀缺陷,因此,為了達到良好的密封效果并保證加工過程可以實現,必須確定合適的密封面粗糙度和球體圓度參數值。有關資料推薦,球體密封面的粗糙度Ra值最大允許值為0。4µm;密封座粗糙度Ra值在以聚四氟乙烯為密封材料時最大允許值為0。8µm。球面的圓度公差,按GB/T1184附表2的6級精度較為合適。
      
    3、不銹鋼球閥主密封結構分析:
      
       高溫不銹鋼球閥,一般采用金屬材料作為密封結構(又稱硬密封),隨著工程塑料技術的發展,尤其是聚四氛乙烯的出現,使不銹鋼球閥密封結構有了一種較為理想的密封材料。常見的不銹鋼球閥型號主密封結構的軟密封形式有剛性密封座、帶彈性元件的密封座、聚四氟乙烯唇式密封座和彈性脹圈與聚四氟乙烯唇式密封座組成的組合型密封座等形式。唇式密封座具有的唇形結構,使其具有較好的彈性,在使用中可保證密封面的預壓縮量并可對密封面的預壓縮量進行補償而優于剛性結構。
           但使用中發現,聚四氟乙烯的彈塑性變形能力及在溫度變化條件下的穩定性仍不十分理想,且具有較大的冷流趨向;同時,由于不銹鋼球閥規格的使用壓力變化范圍較大,因此,采用聚四氟乙烯作為密封材料制成的唇式密封座,在較低壓力條件下或長期使用中仍易產生泄漏。解決這一問題的方式為采用彈性脹圈與聚四氟乙烯唇式密封座組成的組合型密封座,它可依靠金屬材料彈性脹圈良好的彈塑性變形能力,增強其整體的彈塑性變形能力和補償能力,提高不銹鋼球閥的密封能力。
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