改进保温球阀密封性能 上海申弘阀门有限公司 摘要：之前介绍空气减压阀在修造轮船应用，现在介绍改进保温球阀密封性能针对目前技术领域中保温球阀存在的缺陷，对其密封材料及密封结构进行改进，使其在高温工况下能确保密封性能，并且大大提高其使用寿命。
关键词：保温球阀；密封结构；密封材料；温度
改进保温球阀密封性能随着国内工业的不断发展，对管线上使用的保温球阀的需求也随之增加，对保温球阀的要求也越来越高，用户选用保温球阀时，特别关注该阀有没有具有良好的密封性能以阻止介质的泄漏。由于进口保温球阀的可靠性较好，因此用户对重要部位多采用进口保温球阀，但是进口保温球阀价格昂贵，交货周期较长，售后服务不方便，严重影响整套管线的运作。为了减少管线费用，实现保温球阀的国产化，国内厂家也不断在国产保温球阀的质量上、密封可靠性上精益求精，力求代替进口保温球阀。本文就针对保温球阀在耐高温问题上进行分析并提出改进措施。保温球阀优点：（1）首先在支承圈与阀体之间，通常采用 O 形圈作径向密封的结构进行改进，取消采用 O 形圈的密封结构，在支承圈上直接加工出台阶结构使支承圈与阀体之间组成密封腔．在密封腔内装上耐高温的柔性石墨材料的密封圈，在密封圈后面加装一个带锥截面的垫圈，垫圈后面装上结构的螺塞，这样通过旋紧螺塞，螺塞将力传递给垫圈，垫圈的锥截面将挤压密封圈，密封圈产生变形，使其在径向内外贴紧支承圈和阀体，从而使保温球阀在径向获得耐高温的密封结构，同时，通过旋紧螺塞，使球体与阀座之间产生预紧密封力，使其获得密封。
（2）在阀座密封结构上亦做出相应的改进，采用镶入式结构，将阀体及支承圈挖出凹槽，凹槽底端装入密封性能*且耐高温的柔性石墨，既能起到阀座底端的密封作用，又能起到各密封副之间因热胀冷缩的补偿作用。在柔性石墨上面装上耐高温的金属阀座，使用温度可提高到425℃以内长时间使用，从而解决了保温球阀不能在200℃以上长时间使用的局面。并且还可根据实际工况的要求选用不同材质的阀座。
（3）起排泄作用的底端接管与堵头是螺纹连接，当温度升高时，螺纹部分的密封很难保证，决定取消堵头，在图 2 中与底端接管连接的堵头换上台阶式排污堵头，连接端用缠绕垫进行密封，确保底端的密封可靠性。
上海申弘阀门有限公司主营阀门有：截止阀,电动截止阀,通过改进保温球阀的密封结构，密封性能优良，特别是改进后的柔性石墨代替了 O 形圈，在温度≤425℃的工况上得到广泛使用。随着国内工业水平的发展和技术进步，其性能将不断提高，应用范围将不断扩大。保温球阀是根据市场需求而改进设计制造的，该阀门具有整体结构紧凑、操作方便、密封可靠和寿命长等特点，目前该保温球阀在用户使用工况中运行良好，各项性能指标均达到设计要求。对容易凝固、高粘度的液体介质具有优良的性能，特别适用于松香之类的稠质介质。
1． 流体阻力小，其阻力系数与同长度的管段相等。
2． 结构简单、体积小、重量轻。
3． 紧密可靠，目前球阀的密封面材料广泛使用塑料、密封性好，在真空系统中也已广泛使用。
4． 操作方便，开闭迅速，从全开到全关只要旋转90°，便于远距离的控制。
5． 维修方便，球阀结构简单，密封圈一般都是活动的，拆卸更换都比较方便。
6． 在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀。
7． 适用范围广，通径从小到几毫米，大到几米，从高真空至高压力都可应用。 球旋转90度时，在进、出口处应全部呈现球面，从而截断流动。
保温球阀是一种比较新型的球阀类别，它有着自身结构所*的一些*性，如开关无摩擦，密封不易磨损，启闭力矩小。这样可减小所配执行器的规格。配以多回转电动执行机构，可实现对介质的调节和严密切断。 1 提出问题
目前现有技术领域中的保温球阀也称夹套球阀，是在球阀的基础上焊装金属夹套，夹套与阀体之间构成保温通道，通道内注入蒸汽或其他保温介质，确保阀内介质能够正常工作。保温球阀具有良好的保温特性，且阀门的通径与管径一致，同时又能有效地降低管路中介质热量损失。主要用于石油、化工、冶金、制药、食品等各类系统中，以输送常温下会凝固的高粘度介质。
因受阀门密封结构及其相对应的密封材料的制约，其使用的温度小于 200℃。而且长时间在 200℃ 的工况下使用，寿命较短。虽然阀座方面可选用短时间能耐 300 ℃ 的高强度石墨材料，但阀门中还有许多需要密封的部位仍无法在高温场合下密封，特别是径向密封方面，高强度石墨材料不适宜做径向密封。通常的保温球阀径向密封是采用 O 形圈密封结构，这样整台阀门的使用温度直接受到 O 形圈使用温度的制约，目前保温球阀上使用的 O 形圈是氟橡胶，而氟橡胶的使用温度在 200℃ 以内，且不能长期在这极限温度内使用。远远不能满足市场中许多介质的要求，如工况介质为松香时，其要求保温球阀的使用温度为 300 ℃，这样才有利于松香介质获得较为理想的流动性，传统中用 O 形圈作为密封零件时，就无法满足其要求。
2 改进措施
根据保温球阀存在的问题，确定对保温球阀的密封材料和结构进行改进。
（1）首先对图 1 在支承圈与阀体之间，通常采用 O 形圈作径向密封的结构进行改进，取消采用 O 形圈的密封结构，在图 2 支承圈上直接加工出台阶结构使支承圈与阀体之间组成密封腔．在密封腔内装上耐高温的柔性石墨材料的密封圈，在密封圈后面加装一个带锥截面的垫圈，垫圈后面装上结构的螺塞，这样通过旋紧螺塞，螺塞将力传递给垫圈，垫圈的锥截面将挤压密封圈，密封圈产生变形，使其在径向内外贴紧支承圈和阀体，从而使保温球阀在径向获得耐高温的密封结构，同时，通过旋紧螺塞，使球体与阀座之间产生预紧密封力，使其获得密封。
（2）在阀座密封结构上亦做出相应的改进，采用镶入式结构，将阀体及支承圈挖出凹槽，凹槽底端装入密封性能*且耐高温的柔性石墨，既能起到阀座底端的密封作用，又能起到各密封副之间因热胀冷缩的补偿作用。在柔性石墨上面装上耐高温的金属阀座，使用温度可提高到 425℃ 以内长时间使用，从而解决了保温球阀不能在 200℃ 以上长时间使用的局面。并且还可根据实际工况的要求选用不同材质的阀座。
（3）在图 1 中起排泄作用的底端接管与堵头是螺纹连接，当温度升高时，螺纹部分的密封很难保证，决定取消堵头，在图 2 中与底端接管连接的堵头换上台阶式排污堵头，连接端用缠绕垫进行密封，确保底端的密封可靠性。
3 结语
通过改进保温球阀的密封结构，密封性能优良，特别是改进后的柔性石墨代替了 O 形圈，在温度 ≤425℃ 的工况上得到广泛使用。随着国内工业水平的发展和技术进步，其性能将不断提高，应用范围将不断扩大。保温球阀是根据市场需求而改进设计制造的，该阀门具有整体结构紧凑、操作方便、密封可靠和寿命长等特点，目前该保温球阀在用户使用工况中运行良好，各项性能指标均达到设计要求。对容易凝固、高粘度的液体介质具有优良的性能，特别适用于松香之类的稠质介质。与本文相关的论文：焦炭化工截止阀 |
