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閥門密封性能的影響因素與閥門泄漏
點擊次數(shù)：1212 發(fā)布時間：2010-5-3
閥門的密封性能是考核閥門質(zhì)量優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一。閥門的密封性能主要包括兩個方面，即內(nèi)漏和外漏。 內(nèi)漏是指閥座與關(guān)閉件之間對介質(zhì)達(dá)到的密封程度，考核內(nèi)漏的標(biāo)準(zhǔn)我國有兩個。一個是國家技術(shù)*2008年12月發(fā)布，2009年7月1日開始實施的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13927-2008“工業(yè)閥門壓力試驗”。這個標(biāo)準(zhǔn)是參照采用標(biāo)準(zhǔn)ISO5208-2007“工業(yè)閥門閥門的壓力試驗”制訂的，另一個是原機械工業(yè)部發(fā)布的JB/T9092-1999“閥門的試驗與檢驗”，這個標(biāo)準(zhǔn)是參照符合API598-1986“閥門的檢查和試驗”制訂的。GB/T13927-2008適用于一般工業(yè)用閥門的檢驗;JB/T9092-1999適用于石油工業(yè)用閥門的檢驗。 外漏是指閥桿填料部位的泄漏，中法蘭墊片部位的泄漏及閥體因鑄件缺陷造成的滲漏，外漏是根本不允許的。如果介質(zhì)不允許排入大氣，則外漏的密封比內(nèi)漏的密封更為重要。因此，閥門的密封性能應(yīng)引起生產(chǎn)廠家的重視。 影響閥門密封性能的因素主要有： ①密封面質(zhì)量;②密封面寬度;③閥前和閥后的壓力差;④密封面材料及其處理狀態(tài);⑤介質(zhì)性質(zhì);⑥表面親水性;⑦密封油膜的存在;⑧關(guān)閉件的剛性和結(jié)構(gòu)特點。 ⑴密封面質(zhì)量對閥門密封性能的影響閥門的密封面是指閥座與關(guān)閉件互相接觸而進(jìn)行關(guān)閉的部分。當(dāng)密封面上的比壓在40MPa以下時，密封面的質(zhì)量對閥門密封性能起決定性作用。這是因為：當(dāng)密封面上的比壓小，表面粗糙度低時，泄漏量迅速增加。當(dāng)密封面上的比壓大時，表面粗糙度對泄漏量影響顯著減小。 ⑵密封面寬度對閥門密封性能的影響密封面的寬度決定毛細(xì)孔的長度。當(dāng)寬度加大時，流體沿毛細(xì)孔的運動行程加長，運動阻力增加。加大密封面寬度可以減小高壓閥中的侵蝕磨損。密封面寬度加大后，會引起泄漏行程長度成正比地加大，因而能夠按比例地減少泄漏量。但密封面寬度增加，在同樣的密封力下，密封比壓減小，又會使泄漏的可能性增加。因此，不能無限的增加密封面寬度。 ⑶閥前和閥后的壓力差對閥門密封性能的影響從理論上分析，閥前，閥后壓力差和泄漏量既成正比關(guān)系。但試驗證明：在其他條件相同的情況下，泄漏量的增長是超過壓力差的增長的。泄漏量與壓力差之間的關(guān)系可以近似的以下式表示：G=M（N△P2+S△P）式中：M，N，S——常數(shù)系數(shù)，這些系數(shù)取決于材料、密封表面的加工質(zhì)量、密封面上的比壓和其他條件；△P——壓差。 ⑷密封面材料及其處理狀態(tài)對閥門密封性能的影響密封面材料及其處理狀態(tài)對閥門泄漏量有很大影響。由于密封面間的剩余間隙的大小取決于密封表面微觀不平度，所以，如果使用鋼制材料的密封圈，造成相同的密封程度，就必須有較大的比壓，其值必然超過用黃銅制的密封圈的比壓值。與密封有關(guān)的表面處理狀態(tài)，諸如波峰的變形，尺寸和密封間隙的改變以及其他現(xiàn)象都發(fā)生在金屬表層上，很明顯，表層的性能與基體材料性能有明顯區(qū)別。由加工引起的變化可以影響表層厚度50μm的。研磨時，基體金屬不露出。工作表層組織不同于金屬基體組織。材料性能與幾何形狀及微觀幾何形狀相比影響不大。金屬性能的差異，通常小于其他因素的影響。密封面在低壓條件下工作時，這種情況更為突出。當(dāng)比壓高于40MPa時，表面粗糙度對密封性能的影響就減小，而材料的影響便增加。 ⑸介質(zhì)性質(zhì)對閥門密封性能的影響液體介質(zhì)對泄漏量的影響基本上由黏度確定在同一個密封閥中，各種條件相同的情況下，黏度大的介質(zhì)比黏度小的介質(zhì)滲漏要小得多。氣體介質(zhì)和液體介質(zhì)相比差別更為明顯（飽和蒸汽除外，飽和蒸汽容易保證密封面）。 ⑹表面親水性對閥門密封性能的影響表面親水性影響泄漏量是因為毛細(xì)孔特性的作用。當(dāng)密封表面上只要有一層很薄的油膜，就需加大通過間隙的水的壓力。由于金屬表面具有良好的親水性，煤油能很容易的滲透鑄件和密封連接的間隙。所以，在一些zui關(guān)鍵性的場合，是采用煤油進(jìn)行密封性液壓試驗的。采用腔體內(nèi)灌煤油的方法進(jìn)行密封性試驗，大約相當(dāng)于0.3?0.4兆帕斯卡壓力下的水壓密封性試驗。 ⑺密封油膜的存在對閥門密封性能的影響密封表面間存在密封油膜對其密封性有顯著影響。當(dāng)表面上有密封油膜時，破壞了接觸表面間的親水性，這樣就需要較大的壓力差，才能使介質(zhì)通過毛細(xì)孔。另外，表面上有稠密封油膜能堵塞介質(zhì)的通道行程，提高連接的密封性。在采用油膜密封時應(yīng)注意：當(dāng)工作過程中油膜減少時，應(yīng)能恢復(fù)油膜的厚度。閥門中采用的油脂不允許溶于介質(zhì)之中，也不應(yīng)該蒸發(fā)，硬化或有其他的化學(xué)變化。 ⑻關(guān)閉件的剛性和結(jié)構(gòu)特點對閥門密封性能的影響關(guān)閉件的剛性和結(jié)構(gòu)的影響是由于零件的彈性作用。由于閉路閥的關(guān)閉件不是剛性，而是具有一定彈性的，在與介質(zhì)有關(guān)的壓力作用下，尺寸是變化的，這也引起密封面力的相互作用的變化。為補償這些變化對關(guān)閉件密封性能的影響，是使密封面具有較小的剛性，即彈性變形盡可能大些。
“ Factors affecting performance of the valve seal and valve leakage ”是由中國電磁閥網(wǎng)提供的閥門新聞，譯文僅供參考。