閥(fa)門(men)是(shi)現(xian)代工業中(zhong)壹(yi)種常(chang)見(jian)的(de)機(ji)械(xie)產品。作(zuo)為流體(ti)傳輸系統中的(de)關(guan)鍵(jian)性控制(zhi)部(bu)件，因(yin)其(qi)具(ju)有的(de)截(jie)止、調節、穩(wen)壓、分(fen)流等(deng)功能，其(qi)主(zhu)要(yao)應用(yong)於鍋爐(lu)、蒸(zheng)汽(qi)管(guan)道、煉油、化(hua)工、火(huo)力(li)以(yi)及(ji)冶金等(deng)領(ling)域。現代工業對(dui)閥門(men)密(mi)封(feng)的(de)可(ke)靠(kao)性提出(chu)了越來(lai)越高(gao)的(de)要(yao)求(qiu)，密(mi)封(feng)性能是評定閥(fa)門(men)產品質(zhi)量(liang)的(de)壹(yi)個重(zhong)要技術指(zhi)標。
 

　　高(gao)溫(wen)閥(fa)門(men)是(shi)指(zhi)工作(zuo)溫(wen)度高(gao)於250℃的(de)閥(fa)門(men)，高(gao)溫(wen)閥(fa)門(men)的(de)閥(fa)桿填料密(mi)封(feng)技術壹(yi)直是多年來(lai)未解(jie)決(jue)的(de)突出(chu)問(wen)題(ti)，也(ye)是(shi)提高(gao)閥(fa)門(men)可(ke)靠(kao)性的(de)薄(bo)弱環節之壹(yi)。常(chang)見(jian)的(de)高(gao)溫(wen)閥(fa)門(men)閥(fa)桿(gan)填料密(mi)封(feng)壹(yi)般(ban)存在的(de)密(mi)封(feng)不(bu)足或(huo)過(guo)度密(mi)封(feng)的(de)情(qing)況，在(zai)長時(shi)間(jian)運行中(zhong)閥(fa)門(men)閥(fa)桿(gan)處容易出(chu)現(xian)泄(xie)漏(lou)，易(yi)燃易爆、劇(ju)毒(du)等(deng)危險物(wu)的(de)泄(xie)漏不(bu)僅(jin)會造(zao)成(cheng)裝置(zhi)停(ting)工和經(jing)濟(ji)損(sun)失(shi)，而且(qie)會引(yin)起環境汙染(ran)，甚(shen)至(zhi)人(ren)員(yuan)傷亡事故，給裝(zhuang)置(zhi)的(de)運行帶來(lai)很大的(de)風(feng)險。
 

　　壹(yi)、閥(fa)門(men)填料密(mi)封(feng)的(de)原理(li)
 

　　閥門(men)的(de)密(mi)封(feng)性能是評定閥(fa)門(men)質(zhi)量(liang)性能的(de)壹(yi)個重(zhong)要指(zhi)標。現在(zai)大部(bu)分的(de)調節閥(fa)或(huo)者通用(yong)閥(fa)門(men)閥(fa)桿(gan)和填料密(mi)封(feng)為接(jie)觸(chu)式密(mi)封(feng)，因(yin)其(qi)結(jie)構(gou)簡(jian)單(dan)、裝配(pei)及(ji)更換(huan)方便、成(cheng)本(ben)低(di)廉(lian)而被(bei)廣泛采用(yong)。
 

　　閥(fa)門(men)中(zhong)閥(fa)桿和填料處(chu)的(de)泄(xie)漏又(you)是常(chang)見(jian)的(de)現(xian)象。填料之所以(yi)能起到(dao)密(mi)封(feng)的(de)作(zuo)用(yong)，其(qi)原理(li)現在主(zhu)要(yao)存在兩(liang)大(da)密(mi)封(feng)觀(guan)點(dian)，分(fen)別(bie)是“軸承(cheng)效應”和(he)“迷(mi)宮(gong)效應”。
 

　　填料的(de)“軸(zhou)承(cheng)效應”是(shi)指(zhi)在(zai)盤根(gen)填料和(he)閥(fa)桿之間(jian)，擠(ji)壓填料以(yi)及(ji)在外(wai)部(bu)的(de)潤(run)滑(hua)劑(ji)作(zuo)用(yong)下(xia)，因(yin)為張(zhang)力(li)在(zai)閥(fa)桿的(de)接(jie)觸(chu)面形(xing)成(cheng)壹(yi)層(ceng)液(ye)膜，使填料和(he)閥(fa)桿形(xing)成(cheng)類似(si)於滑(hua)動軸(zhou)承(cheng)的(de)關(guan)系，這樣填料和(he)閥(fa)桿就不會因(yin)為過(guo)度摩(mo)擦而出(chu)現(xian)磨(mo)損(sun)，同時因(yin)為液(ye)膜存在，填料和(he)閥(fa)桿時刻處於密(mi)封(feng)狀(zhuang)態。
 

　　填料的(de)“迷(mi)宮(gong)效應”則(ze)是(shi)指(zhi)閥(fa)桿的(de)表(biao)面平(ping)整(zheng)程(cheng)度無法達(da)到(dao)微觀(guan)水(shui)平(ping)，填料和(he)閥(fa)桿只能部(bu)分貼(tie)合(he)而做(zuo)不到(dao)*貼(tie)合(he)，在(zai)填料和(he)閥(fa)桿之間(jian)永(yong)遠存在著(zhe)極為微(wei)小(xiao)的(de)間(jian)隙，又(you)因(yin)填料間(jian)的(de)切(qie)口(kou)不(bu)對(dui)稱裝配(pei)，這些(xie)間隙壹(yi)起形(xing)成(cheng)了迷(mi)宮(gong)帶，介質(zhi)在其(qi)中(zhong)被(bei)多(duo)次(ci)節流、降壓，而達(da)到(dao)密(mi)封(feng)的(de)作(zuo)用(yong)。
 

　　填料密(mi)封(feng)中(zhong)的(de)“迷(mi)宮(gong)效應”所指(zhi)的(de)閥(fa)桿的(de)表(biao)面平(ping)整(zheng)程(cheng)度無法達(da)到(dao)微觀(guan)水(shui)平(ping)，閥桿(gan)和(he)填料間(jian)的(de)微(wei)小間(jian)隙這是客(ke)觀(guan)存在的(de)，無(wu)法消除(chu)，如(ru)果(guo)從(cong)這方面進行填料密(mi)封(feng)設(she)計(ji)，往往效果(guo)不(bu)是(shi)很理(li)想(xiang)，而這是造(zao)成(cheng)多空間泄漏或動力(li)泄(xie)漏(lou)的(de)基(ji)本(ben)條(tiao)件(jian)。密(mi)封(feng)介質(zhi)通過(guo)填料和(he)閥(fa)桿泄漏機(ji)理(li)有很多形(xing)式(shi)：腐(fu)蝕間(jian)隙(xi)泄(xie)漏機(ji)制(zhi)、多孔(kong)泄(xie)漏(lou)機(ji)制(zhi)、動力(li)泄(xie)漏(lou)機(ji)制(zhi)等(deng)。本(ben)文對(dui)於高(gao)溫(wen)工況下(xia)的(de)閥(fa)門(men)填料密(mi)封(feng)結(jie)構(gou)的(de)改進設計(ji)是基(ji)於上(shang)述多(duo)種泄漏(lou)機(ji)制(zhi)，提出(chu)切(qie)實可(ke)行的(de)改進方案。
 

　　二(er)、目前(qian)常(chang)見(jian)的(de)填料類(lei)型以(yi)及(ji)應用(yong)場合(he)
 

　　1、聚(ju)四氟(fu)乙(yi)烯(xi)盤根(gen)
 

　　聚(ju)四氟(fu)乙(yi)烯(xi)盤根(gen)是以(yi)純聚(ju)四氟(fu)乙(yi)烯(xi)分散(san)樹脂為原料(liao)，先(xian)制(zhi)成(cheng)生料(liao)薄(bo)膜，再(zai)經(jing)過(guo)撚線(xian)，編(bian)強(qiang)織成(cheng)盤根(gen).這種盤根(gen)無其(qi)它(ta)添(tian)加(jia)物(wu)，可(ke)廣泛用(yong)於食品(pin)、制(zhi)藥、造紙(zhi)化(hua)纖等(deng)有較(jiao)高(gao)清(qing)潔(jie)度要求(qiu)，和有強(qiang)腐(fu)蝕性介質(zhi)的(de)閥(fa)門(men)、泵上(shang)。
 

　　適(shi)用(yong)範(fan)圍：使用(yong)溫(wen)度不超過(guo)260℃，使用(yong)壓力(li)不(bu)大(da)於20MPa，pH值：0-14。
 

　　2、膨(peng)脹(zhang)石(shi)墨盤根(gen)
 

　　膨(peng)脹(zhang)石(shi)墨盤根(gen)又(you)稱柔性石(shi)墨盤根(gen)采用(yong)柔(rou)性石(shi)墨線(xian)經(jing)穿(chuan)心(xin)編(bian)織而成(cheng)。膨(peng)脹(zhang)石(shi)墨盤根(gen)具有良(liang)好的(de)自(zi)潤(run)滑(hua)性及(ji)導(dao)熱性，摩(mo)擦系數(shu)小(xiao)，通用(yong)性強(qiang)，柔軟(ruan)性好(hao)，強(qiang)度高(gao)，對(dui)軸桿有保(bao)護(hu)作(zuo)用(yong)等(deng)優(you)點(dian)。
 

　　適(shi)用(yong)範(fan)圍：使用(yong)溫(wen)度不超過(guo)600℃，使用(yong)壓力(li)不(bu)大(da)於20MPa，pH值：0-14。
 

　　3、增(zeng)強(qiang)型石墨盤根(gen)
 

　　增強(qiang)型石墨盤根(gen)采用(yong)玻(bo)璃纖維(wei)、銅(tong)絲、不(bu)銹鋼(gang)絲、鎳(nie)絲，茵(yin)苛(ke)鎳合(he)金(jin)絲等(deng)材(cai)料增(zeng)強(qiang)的(de)純(chun)膨(peng)脹(zhang)石(shi)墨線(xian)編(bian)織而成(cheng)。具有膨(peng)脹(zhang)石(shi)墨的(de)各項(xiang)特(te)性，而且(qie)通用(yong)性強(qiang)，柔軟(ruan)性好(hao)，強(qiang)度高(gao)。與(yu)壹(yi)般(ban)的(de)編(bian)織盤根(gen)組(zu)合(he)，是(shi)解(jie)決高(gao)溫(wen)，高(gao)壓密(mi)封(feng)難(nan)題的(de)有效的(de)密(mi)封(feng)元件(jian)之壹(yi)。
 

　　適(shi)用(yong)範(fan)圍：使用(yong)溫(wen)度不超過(guo)550℃，使用(yong)壓力(li)不(bu)大(da)於32MPa，pH值：0-14。
 

　　該(gai)盤(pan)根(gen)是膨(peng)脹(zhang)石(shi)墨盤根(gen)的(de)增(zeng)強(qiang)版(ban)，是非(fei)常(chang)不(bu)錯(cuo)的(de)密(mi)封(feng)材(cai)料。
 

　　以(yi)上(shang)列(lie)舉(ju)了常(chang)見(jian)的(de)幾(ji)種填料盤(pan)根(gen)的(de)類(lei)型，實際(ji)生(sheng)產過(guo)程(cheng)中(zhong)還(hai)會遇到(dao)針(zhen)對特(te)殊工況研發(fa)的(de)其(qi)他(ta)種類填料盤(pan)根(gen)。例如(ru)較(jiao)好耐化(hua)學性的(de)芳綸纖維(wei)盤根(gen);適(shi)合(he)高(gao)負(fu)荷(he)旋(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)的(de)芳綸碳(tan)纖維(wei)混編(bian)制(zhi)盤根(gen)等(deng)等(deng)，本(ben)文限(xian)於篇幅(fu)，就不壹(yi)壹(yi)詳(xiang)細介紹(shao)。
 

　　三(san)、常(chang)見(jian)閥(fa)門(men)填料結(jie)構(gou)和選(xuan)擇(ze)
 

　　常(chang)見(jian)的(de)閥(fa)桿填料密(mi)封(feng)結(jie)構(gou)主要(yao)有壓板(ban)、壓蓋(gai)、隔套(tao)、填料等(deng)組(zu)成(cheng)。為了達(da)到(dao)良(liang)好的(de)密(mi)封(feng)效果(guo)，壹(yi)般(ban)要求(qiu)填料具(ju)有組(zu)織致(zhi)密(mi)，化(hua)學穩(wen)定性好(hao)，摩(mo)擦系數(shu)低(di)等(deng)特點(dian)。壹(yi)般(ban)在溫(wen)度低於200℃，填料常(chang)選(xuan)用(yong)聚(ju)四氟(fu)乙(yi)烯(xi)盤根(gen)，其(qi)具(ju)有的(de)高(gao)潤(run)滑(hua)、不(bu)粘性、電(dian)絕緣(yuan)性和(he)良(liang)好的(de)抗老化(hua)等(deng)特點(dian)，廣(guang)泛用(yong)於石油(you)、化(hua)工、制(zhi)藥等(deng)領(ling)域。
 

　　在200°到(dao)450°溫(wen)度工況下(xia)，石墨盤根(gen)因(yin)具有耐高(gao)溫(wen)、自(zi)潤(run)滑(hua)、低(di)摩(mo)擦系數(shu)等(deng)特點(dian)，被(bei)廣(guang)泛選用(yong)。石(shi)墨盤根(gen)根(gen)據用(yong)途(tu)已研制(zhi)出(chu)各種分類(lei)，在實際(ji)應用(yong)中(zhong)，填料可(ke)根(gen)據實際(ji)工況條(tiao)件(jian)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)石(shi)墨盤根(gen)類型，例如(ru)250℃、低(di)壓工況場合(he)可(ke)選擇(ze)膨(peng)脹(zhang)石(shi)墨盤根(gen)，中、高(gao)壓可(ke)選擇(ze)增(zeng)強(qiang)型石墨盤根(gen)或者(zhe)兩(liang)者(zhe)組(zu)合(he)使用(yong)。
 

　　四、高(gao)溫(wen)閥(fa)門(men)填料結(jie)構(gou)外漏(lou)分析(xi)
 

　　在高(gao)溫(wen)工況下(xia)，如(ru)選(xuan)用(yong)石(shi)墨盤根(gen)密(mi)封(feng)結(jie)構(gou)，很容易(yi)出(chu)現(xian)外(wai)漏(lou)情(qing)況。經(jing)分(fen)析原因(yin)如(ru)下(xia)：
 

　　石墨盤根(gen)裝入(ru)填料函內(nei)，通過(guo)填料壓蓋(gai)上(shang)緊固螺栓松(song)緊來(lai)施(shi)加(jia)對填料的(de)軸(zhou)向壓力(li)。由(you)於填料具(ju)有壹(yi)定(ding)程(cheng)度的(de)可(ke)塑(su)性，受軸向壓力(li)後(hou)產生徑(jing)向壓力(li)和(he)微(wei)變形(xing)，內(nei)孔(kong)與(yu)閥(fa)桿(gan)緊密(mi)貼(tie)合(he)，但(dan)是(shi)這種貼(tie)合(he)上(shang)下(xia)不是(shi)均(jun)勻(yun)的(de)。通過(guo)填料壓力(li)分(fen)布(bu)和填料密(mi)封(feng)力(li)分(fen)布(bu)可(ke)知，填料函中(zhong)上(shang)部(bu)填料和(he)下(xia)部(bu)填料受介質(zhi)壓力(li)是(shi)不(bu)均(jun)勻(yun)的(de)。直接(jie)導(dao)致(zhi)兩(liang)部(bu)分填料塑(su)性變形(xing)不(bu)壹(yi)致(zhi)，容易(yi)出(chu)現(xian)填料與(yu)閥(fa)桿的(de)局(ju)部(bu)密(mi)封(feng)過(guo)度或者(zhe)密(mi)封(feng)不(bu)足，同時靠(kao)近(jin)壓蓋(gai)處受的(de)徑(jing)向壓緊(jin)力(li)有多大(da)，所帶來(lai)的(de)填料與(yu)閥(fa)桿的(de)摩(mo)擦力(li)也(ye)就有多大(da)，在此(ci)處(chu)閥(fa)桿(gan)和填料容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)磨(mo)損(sun)。
 

　　在高(gao)溫(wen)情(qing)況(kuang)下(xia)，溫(wen)度越高(gao)，石(shi)墨盤根(gen)膨(peng)脹(zhang)越大，摩(mo)擦力(li)也(ye)隨之加(jia)大(da)，高(gao)溫(wen)所帶來(lai)的(de)散(san)熱不(bu)及(ji)時，加(jia)速(su)了閥(fa)桿(gan)和填料的(de)磨(mo)損(sun)率，這也是(shi)高(gao)溫(wen)閥(fa)門(men)填料容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)外(wai)漏(lou)的(de)主(zhu)要原因(yin)。
 

　　五、高(gao)溫(wen)閥(fa)門(men)填料結(jie)構(gou)的(de)改進設計(ji)
 

　　高(gao)溫(wen)工況下(xia)的(de)閥(fa)門(men)填料特(te)容(rong)易出(chu)現(xian)外(wai)漏(lou)的(de)情(qing)況，高(gao)溫(wen)填料壹(yi)般(ban)選擇(ze)膨(peng)脹(zhang)石(shi)墨盤根(gen)為主(zhu)。膨(peng)脹(zhang)石(shi)墨填料的(de)自(zi)潤(run)滑(hua)性和(he)膨(peng)脹(zhang)性好(hao)、回(hui)彈系數(shu)高(gao)，但(dan)缺(que)點(dian)是(shi)易(yi)碎(sui)、抗剪切(qie)力(li)差，壹(yi)般(ban)安(an)裝(zhuang)在(zai)填料函的(de)中(zhong)間部(bu)分，防(fang)止膨(peng)脹(zhang)石(shi)墨填料受到(dao)填料壓蓋(gai)和底部(bu)壓墊的(de)擠(ji)壓而損(sun)壞;增強(qiang)型石墨盤根(gen)因(yin)含(han)有鎳絲等(deng)，結實抗擠(ji)壓，故可(ke)以(yi)安(an)裝(zhuang)在(zai)頂(ding)部(bu)和底部(bu)。
 

　　雖然(ran)利用(yong)膨(peng)脹(zhang)石(shi)墨和增(zeng)強(qiang)型石墨盤組(zu)合(he)解(jie)決(jue)部(bu)分高(gao)溫(wen)下(xia)填料外(wai)漏(lou)的(de)情(qing)況。但(dan)是(shi)對於閥門(men)動作(zuo)比(bi)較(jiao)頻繁(fan)的(de)工況，石(shi)墨盤根(gen)磨(mo)損(sun)率比(bi)較(jiao)高(gao)，使用(yong)壹(yi)段(duan)時(shi)間(jian)後(hou)需要人(ren)工緊填料函上(shang)的(de)緊(jin)固螺栓，對於人(ren)工和排查都帶來(lai)了比(bi)較(jiao)大的(de)問(wen)題。基(ji)於上(shang)述問(wen)題(ti)的(de)考(kao)慮(lv)，我司結(jie)合(he)國內外(wai)文獻以(yi)及(ji)經(jing)驗(yan)的(de)積累(lei)近(jin)年來(lai)研制(zhi)壹(yi)種補(bu)償性的(de)閥(fa)門(men)填料結(jie)構(gou)，特別(bie)針(zhen)對高(gao)溫(wen)低(di)壓、以(yi)及(ji)高(gao)溫(wen)高(gao)壓的(de)不(bu)同工況，針(zhen)對性的(de)開(kai)發(fa)不(bu)同的(de)高(gao)溫(wen)填料結(jie)構(gou)，壹(yi)舉(ju)解決(jue)了閥(fa)門(men)在(zai)高(gao)溫(wen)工況下(xia)容易(yi)外漏(lou)的(de)情(qing)況。
 

　　高(gao)溫(wen)低(di)壓型，采用(yong)特(te)制(zhi)補(bu)償性圈形(xing)彈簧和組(zu)合(he)式(shi)石(shi)墨盤根(gen)相結(jie)合(he)。
 

　　工況壓力(li)不(bu)高(gao)故取消填料隔(ge)套(tao)，填料函底部(bu)加入(ru)特(te)制(zhi)補(bu)償性圈形(xing)彈簧，安(an)裝(zhuang)時(shi)需緊固螺栓預加(jia)壹(yi)定(ding)的(de)預緊(jin)力(li)。即(ji)使石墨填料和(he)閥(fa)桿出(chu)現(xian)摩(mo)擦性磨(mo)損(sun)，圈形(xing)彈簧能即(ji)時作(zuo)出(chu)相應的(de)補(bu)償性調節，保(bao)證閥(fa)門(men)發(fa)生(sheng)外漏情況(kuang)。
 

　　高(gao)溫(wen)高(gao)壓型，這是壹(yi)種先進的(de)填料系統，采用(yong)碟(die)形(xing)彈簧和圈形(xing)彈簧外置(zhi)雙補(bu)償結構(gou)，能夠(gou)避免(mian)溫(wen)度過(guo)高(gao)使彈簧失效的(de)優(you)點(dian)，尤其(qi)在(zai)高(gao)溫(wen)、高(gao)壓這種工況下(xia)，某處(chu)補(bu)償點(dian)失(shi)效，另壹(yi)組(zu)補(bu)償依(yi)然(ran)有效，兩(liang)者(zhe)不幹涉，單(dan)獨補(bu)償但(dan)同時對(dui)填料起作(zuo)用(yong)。碟(die)形(xing)彈簧的(de)封(feng)閉(bi)性也(ye)有利於在惡(e)劣(lie)戶外(wai)條(tiao)件(jian)下(xia)使用(yong)，兩(liang)處(chu)補(bu)償點(dian)的(de)外(wai)置結(jie)構(gou)也有利於更換(huan)，無(wu)需拆卸整(zheng)個填料函，大(da)大提高(gao)了效率以(yi)及(ji)方便操(cao)作(zuo)。經(jing)過(guo)長期用(yong)戶(hu)跟(gen)蹤，此(ci)類(lei)型填料結(jie)構(gou)對於高(gao)溫(wen)、高(gao)壓下(xia)的(de)閥(fa)桿密(mi)封(feng)防(fang)止防(fang)止外(wai)漏效果(guo)明(ming)顯(xian)，使用(yong)壽(shou)命(ming)長。