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阀门里的盘根是什么意思

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阀门里的盘根-电子游戏

时间:2020-10-12 来源:www.sn-v.com 点击数:

通常填料函内可容纳四至六个盘根环,而阀杆的密封元件,少则一至二个,多则如升杆结构那样,可能有七个盘根环。盘根环可以采用编绳法或模压成型法制造。编绳法制造的盘根材料,可以按照心轴/阀杆的圆周长度切割成段,切口呈45º(斜接)或90º(垂直)。


推荐采用斜接法,因为在轴向载荷的作用下能获得更好的端面结合效果。必须注意,每个盘根环必须完整环绕心轴/阀杆的整个圆周;最好的状态是,盘根环外侧与填料函内壁间的紧密度,高于盘根环内侧与阀杆间的紧密度。如果切口处的盘根绳头过长导致堆叠,或者过短导致空缺,都会导致盘根环密度不均匀,成为潜在的泄漏路径。


压缩和载荷


安装盘根时,必须依次将各个盘根环安装到位,直到完成全套盘根组。如此可确保轴向应力分布均匀,并降低摩擦力和泄漏率,降低甚至避免将来更换盘根或重新紧固压盖的需求,从而延长盘根组的使用寿命。


 

图1


反之如果一次性安装一套五个盘根环,那么最靠近压盖随动件的顶端盘根环受到的载荷最大,但最贴近工艺介质的最底层盘根环受到的载荷很小,甚至可以忽略不计。原因是盘根环会降低轴向载荷,底层盘根环阻止介质泄漏的效果就会变差,无论其是切割缠绕还是模压成型盘根。还有一种情况是对盘根环顶端施加的载荷过大,导致阀杆转动时的摩擦力过大,甚至损坏盘根组(图1)。

温度限制


只有在特定温度范围内,盘根和密封材料才能有最佳性能表现。例如,聚四氟乙烯(ptfe)的温度范围大约是零下101℃和232℃之间。如果应用于温度更高的环境,它的分子结构就有可能改变,导致有害气体泄漏,进而使阀杆发生腐蚀,甚至导致有毒的聚四氟乙烯烟气从压盖随动件顶端逸出。


此类烟气甚至可能具有致癌性。此外随着烟气释放,盘根材质会软化,重量会减轻,并导致有害工艺介质泄漏,或是产品泄漏。如果采用的是柔性石墨,适用的温度范围自然不同。在氧化气氛中,一般是零下196℃和450℃之间。


综合考虑材质特性,例如灰分、氯化物、硫、氟化物及其它卤素化合物的含量,以及制造商提供的氧化质量损失信息,可以判断出石墨盘根最高可在450℃环境中可靠防止逸散泄漏,在不会发生氧化反应的蒸气工况中,最高能承受650℃。柔性石墨和聚四氟乙烯(ptfe)都广泛适用于ph值0-14的各种介质;石墨材质在有些情况下还适用于火灾安全密封。


危害与风险评估


开始安装盘根前,应该先进行全面的危害与风险评估。首先要妥善隔离阀门,确保安全施工。操作人员应按规定穿戴防护服和护目镜。用盘根清理工具将填料函中的旧盘根全部清除干净(图2)。


用检修镜仔细检查阀杆是否有点蚀和划伤,并确保旧盘根已被彻底清除干净。必要时进行翻新。然后测量阀杆外径、填料函内径和填料函空腔深度,以便准确计算盘根尺寸。

 

图3


盘根环半径的计算公式是((od-id)/2),接着计算出多少层盘根环的厚度,能和填料函空腔深度相匹配。可将盘根材料围绕在直径和阀杆相同的心轴上,垂直切割(沿径向);也可以用盘根专用切割工具斜切。需要谨慎避免沿长度方向拉伸盘根材料,亦要避免其受挤压导致横截面变形。同样需要注意的是,切割面必须整齐利落,切面上不可以有杂质或碎屑。



各自独立的盘根环


绝不能用绕线圈的方式将盘根材料装满填料函,而是用专用切割工具切割盘根编织材料,并制成独立的盘根环,切口呈45º(斜接)(见图6),这样可以利用载荷获得更好的端面结合效果。

 

图4


需要查看每个盘根环的大小是否刚好匹配填料函;每个环的接口都妥善对接,而且要zui大限度和填料函内壁紧密贴合,不可通过拉伸编织材料使其与内径相匹配。后续安装的所有盘根环,尺寸和切割方式都必须和第一个相同。


预制成型盘根环非常普遍,无需现场切割,因此容易安装。首先检查阀门压盖螺栓、螺母和垫片,如有破损应当更换。螺栓和螺母都需涂润滑脂。为了有效控制逸散泄漏,必须要用扭矩扳手,并遵守盘根供应商提供的操作规程。


转动阀杆


填料函同样也要确保清洁无杂质和油脂。将第一个盘根环放入填料函,留意接口的位置,应当首先将接口部位塞入填料函,然后再塞入盘根环的其余部分。如果是柔性石墨模压盘根环,应当将每个环都拉伸成螺旋状后(图5)再安装到位,以避免盘根环损伤。每次安装一枚盘根环,确保其已经在填料函内压紧并坐实后,方可安装下一枚。如果压盖随动件的长度不足以到达填料函底部,则安装盘根环时需要临时工具或加长环辅助。

 

图5


除非有明确规定,否则密封元件不可以润滑处理。按照制造商提供的操作规范,对安装好的第一枚盘根环施加载荷。对下一枚盘根环重复同样步骤,每次仅限安装一枚。任何两枚相邻盘根环的各自接口,必须分别在90º和180º的位置(图6)。安装完成之后,必须操作阀杆,使阀门在开、关位置循环三至十次,以便确保盘根组妥善坐实。在此过程中,盘根组会发生一定程度的松弛,因此完成开关操作后,应当按照制造商提供的参数重新紧固,以便有充足裕度抵消将来发生的松弛。同理,阀门按照正常工况投入使用后,应对盘根组进行最后一次紧固,为将来发生的应力松弛储备足够裕度。

 

图6


避免泄漏


如果正确安装盘根,由轴向应力转化为径向应力时的衰减就会降低。这有助于盘根在更长时间内维持可靠的密封性能,以及合理的摩擦载荷分布。在此基础上,阀门的逸散泄漏密封性能,乃至生产效率都会显著提高。


二十世纪七十年代,如果阀门盘根每分钟泄漏若干滴液体,还是可以被接受的。当前时代,政府的立法导向是要消除泄漏,并且出台了相关监管法规、规程,用于查找、降低和控制阀门逸散泄漏。此外,制造商和终端用户都要求阀门顺利通过各种标准的试验,比如iso15848-1、api 624和api 641。


正确的盘根安装规程是决定密封性能合格与否的要素之一。而密封性能则是判断阀门供应商的价值是否超越同行的重要标志。


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