金屬密封蝶閥技術與要求

随着我(wǒ)國經濟與我(wǒ)國工(gōng)業技術飛躍發展，日新月異的高新技術和人們對閥門的需求，使得閥門業面臨着巨大(dà)的挑戰和機遇。尤其是蝶閥在低溫介質中(zhōng)的使用，除了能滿足常溫狀态下(xià)一(yī)般閥門所具有的性能之外(wài)，更重要的是在低溫狀态下(xià)閥門密封的可靠性，動作的靈活性以及對低溫閥門的一(yī)些其它特殊要求。
蝶閥具有結構緊湊、體(tǐ)積小(xiǎo)、重量輕(與相同壓力，相同通徑的閘閥相比可減輕40%～50%)流體(tǐ)阻力小(xiǎo)、啓閉迅速等一(yī)系列優點，因此得到廣泛的使用。
但我(wǒ)國在一(yī)些低溫裝置，如天燃液化設備、空氣分(fēn)離(lí)設備以及變壓吸附設備等化工(gōng)行業所采用的閥門有80%以上還是截止閥或閘閥，采用蝶閥的數量很少。其主要原因是金屬密封蝶閥在低溫狀況下(xià)密封性能表現不良，以及其它一(yī)些因結構不合理等原因造成介質内漏和外(wài)漏的現象，嚴重的影響這些低溫設備的安全和正常運行，不能滿足低溫設備的要求。
根據我(wǒ)國低溫裝置的不斷發展，對低溫閥門的要求日益增大(dà)，因此對金屬密封蝶閥進行結構上的改進，開(kāi)發了三偏心純金屬高密封性能的蝶閥，這種蝶閥無論介質是高溫還是低溫均能滿足其需要。
現結合其結構特點，僅對低溫性能方面作簡單介紹。
一(yī)、對低溫碟閥密封性能的要求：
低溫閥門産生(shēng)洩漏的原因主要有兩種情況，一(yī)是内漏；二是外(wài)漏。
1)閥門産生(shēng)内漏
主要原因是密封副在低溫狀态下(xià)産生(shēng)變形所緻。
當介質溫度下(xià)降到使材料産生(shēng)相變時造成體(tǐ)積變化，使原本研磨精度很高的密封面産生(shēng)翹曲變形而造成低溫密封不良。我(wǒ)們曾對DN250閥門進行低溫試驗，介質爲液氮(-196℃)蝶闆材料爲1Cr18Ni9Ti(沒經過低溫處理)發現密封面翹曲變形量達0.12mm左右，這是造成内漏的主要原因。
新研制的蝶閥由平面密封改爲錐面密封。閥座是一(yī)個斜圓錐橢圓密封面，與嵌裝在蝶闆上的正圓形彈性密封環組成密封副。密封環可在蝶闆槽内徑向浮動。當閥門關閉時，彈性密封環首先和橢圓密封面的短軸接觸，随着閥杆的轉動逐漸将密封環向内推，迫使彈性環再和斜圓錐面的長軸接觸，最終導緻彈性密封環與橢圓密封面全部接觸。它的密封是依靠彈性環産生(shēng)變形而達到的。
因此當閥體(tǐ)或蝶闆在低溫下(xià)産生(shēng)變形時，都會被彈性密封環來吸收補償，不會産生(shēng)洩漏和卡死現象。當閥門打開(kāi)時這一(yī)彈性變形立即消失，在啓閉過程中(zhōng)基本沒有相對磨擦，故使用壽命長。
2)閥門的外(wài)漏。
其一(yī)是閥門與管路采用法蘭連接方式時，由于連接墊料、連接螺栓、以及連接件在低溫下(xià)材料之間收縮不同步産生(shēng)松弛而導至洩漏。因此我(wǒ)們把閥體(tǐ)與管路的連接方式由法蘭連接改爲焊接結構，避免了低溫洩漏。
其二是閥杆與填料處的洩漏。一(yī)般多數閥門的填料采用F4，因爲它的自滑性能好、摩擦系數小(xiǎo)(對鋼的摩擦系數f=0.05～0.1)，又(yòu)具有*的化學穩定性，因此得到廣泛應用。
但F4也有不足之處，一(yī)是冷流傾向大(dà)；二是線膨脹系數大(dà)，在低溫下(xià)産生(shēng)冷縮導緻滲漏，造成閥杆處大(dà)量結冰，至使閥門開(kāi)啓失靈。爲此研制的低溫蝶閥采用自縮密封結構即利用F4膨脹系數大(dà)的特點，通過予留的間隙達到常溫、低溫都可以密封的目的。
二、閥體(tǐ)、閥杆軸襯的設計要求
1)低溫閥門殼體(tǐ)結構形狀。
材料選擇的正确與否對閥門的正常可靠工(gōng)作有着極其重要的意義。蝶閥的結構特點與截止閥、閘閥相比，不但避免了因形狀不規則，殼體(tǐ)壁厚不均勻，在低溫下(xià)産生(shēng)的冷縮，溫差應力所引起的變形，而且由于蝶閥體(tǐ)積小(xiǎo)，閥體(tǐ)形狀左右基本是的稱的，因而熱容量小(xiǎo)；予冷量消耗也小(xiǎo)；形狀規則又(yòu)便于對閥門的保冷措施。如上海維旺迪閥門新研制的DD363H型碟閥爲保證閥門在低溫下(xià)的可靠使用，*按照低溫閥的特殊性進行設計和制造，如：殼體(tǐ)材料選擇了具有立方晶格1Cr18Ni9Ti奧氏體(tǐ)不鏽鋼等。
2)閥杆襯套的選擇。
根據用戶反映，有些低溫閥門在運行當中(zhōng)，閥門的轉動部位發生(shēng)粘滞，咬合現象時有發生(shēng)，主要原因是：配對材料選擇不合理，予留冷間隙過小(xiǎo)，以及加工(gōng)精度等原因所緻。
在研制低溫閥門時，采取了一(yī)系列措施，防止出現以上現象。例如：我(wǒ)們對閥杆上、下(xià)軸襯選用了具有摩擦系數小(xiǎo)及自潤滑性能的SF-1型複合軸承，這樣可以适用于低溫閥門的一(yī)些特殊需要。金屬密封型蝶閥具有的特點是一(yī)些普通閥門所不具備的。尤其是流阻小(xiǎo)、密封可靠、啓閉迅速、使用壽命長等。