Что делать с утечкой сальника регулирующего клапана

1. Введение

Сайт регулирующий клапан является одним из оконечных элементов управления автоматической системы управления. Поскольку в химических установках существует множество рабочих условий с высокой температурой и высоким давлением, некоторые среды являются высококоррозионными, токсичными, легковоспламеняющимися и взрывоопасными. Если сальник клапана протекает, это приводит не только к потере сырья, но и к серьезному загрязнению окружающей среды. Это может даже вызвать пожар, взрыв, отравление и другие опасные для жизни несчастные случаи. Поэтому мы должны уделять проблеме утечки сальника регулирующего клапана достаточное внимание, и поэтому при выборе конструкции разумный выбор уплотнительного наполнителя имеет решающее значение.

2. Роль и классификация сальников регулирующих клапанов

Клапанная часть регулирующий клапан состоит из внутренних частей клапана и его корпуса. К внутренним частям клапана относятся золотник, шток, сальник и верхняя крышка клапана. Одна из частей сальника используется для уплотнения штока клапана. Это упругий способ предотвращения утечки рабочей среды на поверхность штока при возвратно-поступательных или вращательных движениях. Он является неотъемлемой частью корпуса клапана, и уплотнение штока клапана почти всегда достигается с помощью сальника.

Сальник регулирующего клапана - это наполнитель для динамического уплотнения. Обычно она устанавливается в сальнике верхней крышки клапана, и ее функция заключается в том, чтобы остановить утечку управляемой среды, вызванную движением штока клапана.

Обычно используемая набивка по материалу делится на две основные категории: PTFE и гибкий графит.

2.1 ПТФЭ

PTFE - это полимерное соединение, полученное из тетрафторэтилена путем полимеризации. Он обладает превосходной химической стабильностью, коррозионной стойкостью, герметичностью, высокой смазочной антипригарной способностью, электроизоляцией и хорошей способностью противостоять старению. Его коррозионная стойкость даже превосходит стойкость стекла и керамики. Даже при воздействии сильных кислот, сильных щелочей и сильных окислителей он обладает хорошей коррозионной стойкостью и является идеальным уплотнительным материалом. Однако его термостойкость оставляет желать лучшего. ПТФЭ начинает трескаться в минимальных количествах при температуре выше 200°. Под воздействием давления и тепла он деформируется, что, в свою очередь, влияет на герметичность. Он также не подходит для применения в расплавленных щелочах или фторидах.

Обычно используются следующие тефлоновые наполнители.

(1) ПТФЭ формовочный - это тканый наполнитель. Он изготавливается из тефлона объемным плетением и прессованием. Это сыпучий материал. Он гибкий, прочный и обладает хорошим уплотняющим эффектом. Его легко заменить, и он является одним из наиболее широко используемых материалов.

(2) V-образная упаковка из ПТФЭ. Как правило, она изготавливается из прутка ПТФЭ, подвергнутого обработке, а структура сальника имеет V-образную форму. В случае сжатия с обоих концов, благодаря небольшому коэффициенту трения PTFE, он обладает преимуществами смазки и хорошими уплотнительными характеристиками. Кроме того, под давлением среды в клапане кромка наружного кольца сальника всегда плотно прилегает к внутренней стенке сальника при его открытии, что обеспечивает статическое уплотнение. Кроме того, под давлением кромка внутреннего кольца сальника в открытом состоянии всегда будет прилегать к штоку, обеспечивая динамическое уплотнение. Таким образом, даже если шток клапана перемещается вверх и вниз, уплотнение также гарантировано.

(3) Teflon – graphite packing. Adding some glass fibers, graphite, and molybdenum disulfide improve the creep resistance and thermal conductivity of PTFE. However, the hardness becomes bigger, the corrosion resistance decreases, and the sealing performance decreases.。

2.2 Гибкий графит

Гибкий графит - это неволокнистый материал. Он изготавливается путем удаления примесей из природного чешуйчатого графита и последующей обработки сильной окислительной смесью кислот для получения оксида графита. При термическом разложении оксида графита выделяется углекислый газ, объем резко увеличивается, и он превращается в гибкий графит с рыхлой, мягкой и жесткой текстурой.

2.2.1 Характеристика

(1) Он обладает превосходной тепло- и морозостойкостью. Гибкий графит мало изменяет свои физические свойства от сверхнизких температур -250°C до высоких температур +600°C.

(2) Он обладает отличной химической стойкостью. Гибкий графит, помимо азотной кислоты, концентрированной серной кислоты и других сильных окислительных сред, подвергается коррозии. В других кислотах, щелочах и растворителях коррозия практически отсутствует.

(3) Он обладает хорошими самосмазывающимися свойствами. Гибкий графит, как и природный графит, при воздействии внешних сил легко создает скольжение. Таким образом, он обладает самосмазывающимися свойствами и хорошей герметичностью.

(4) Благодаря своей пористости, он рыхлый, е и вьющийся. Его упругость и гибкость хороши. Он обладает хорошими плавучими характеристиками, когда вал или втулка имеют радиальное круговое биение из-за изготовления, установки и других эксцентриситетов. Даже если графит растрескивается, он может быть хорошо подогнан, что обеспечивает плотное прилегание и предотвращает утечку.

2.2.2 Типы графитовых наполнителей

(1) Филаментная или тканая: этот тип набивки более гибкий, он может обернуться вокруг стержня и очистить его поверхность. Плетеная графитовая набивка может преодолеть утечку, вызванную износом других типов графитовой набивки. Однако плетеная графитовая набивка склонна к проницаемости из-за пустот, вызванных нитевидной структурой.

(2) Чешуйчатый графит - это уплотнительное кольцо, изготовленное из нескольких листов графита, спрессованных вместе. Его текстура перпендикулярна поверхности стержня, образуя квадратное сечение, поэтому жидкости нелегко проникнуть внутрь. Однако он также снижает осевое давление до радиального и требует большего усилия сжатия для уплотнения.

(3) Изогнутый чешуйчатый графит: его текстура параллельна стержню в осевом направлении и состоит из нескольких графитовых чешуек. Давление на изогнутый чешуйчатый графит при прессовании гораздо выше, чем при работе, поэтому он не сжимается в набивочной коробке. Известно, что при высоких температурах он легко проникает внутрь. Однако в настоящее время он широко используется благодаря простоте обработки и низкой цене.

3. Основные причины утечки при заполнении

Существуют различные причины протекания сальника при реальном использовании регулирующий клапанв полевых условиях. Однако в области технического обслуживания мы должны использовать клапан для конкретного анализа и суждения, а затем в корне устранить причины утечки и решить проблемы безопасности. Поэтому, согласно закону утечки, мы обобщаем основные причины следующим образом.

(1) Это может быть неправильный выбор материала и типа набивки. Если мы выбираем тетрафторидную набивку в рабочих условиях 150 ℃ -200 ℃, то в критических рабочих условиях набивка в течение длительного времени будет иметь небольшую ползучесть. Она будет подвергаться воздействию среды под высоким давлением, что приведет к снижению эффективности уплотнения сальника. Другой пример - выбор тканого типа набивки при работе с жидким аммиаком, смолой, топливом и другими пористыми средами. В этих случаях на сальник будет воздействовать высокая температура и среда высокого давления, и он легко даст утечку.

(2) Возможно, метод установки сальника не подходит. После установки набивки в сальник необходимо приложить к ней осевое давление через сальник. Из-за пластичности набивки она создает радиальное усилие и находится в тесном контакте со штоком клапана. Если при установке сальник затянут, усилие будет неравномерным, что сделает этот контакт очень неравномерным. Некоторые части соединения потеряли или не соприкоснулись, что также приведет к утечке сальника.

(3) In using the control valve, there is a relative movement between the stem and the packing. This movement is called axial movement. In the process of use, with the fluid medium’s high temperature, high pressure, and permeability, control valve packing letter is also the occurrence of leakage phenomenon more parts. The leading cause of packing leakage is interface leakage. For textile packing, there is also leakage (pressure media leaking outwards along with the tiny gaps between the packing fibers). The interface leakage between the stem and the packing is caused by the gradual decay of the packing contact pressure, the aging of the filler itself, loss of elasticity, and other reasons. At this point, the pressure medium will leak outwards along the contact gap between the filler and the stem.

(4) Частое воздействие на регулирующий клапан, изгиб штока, износ, коррозия и ухудшение качества отделки приводят к износу и протеканию сальника.

(5) Это может быть связано с тем, что управляющий клапан в рабочих условиях изменяется. Например, в процессе разогрева устройства управляющий клапан переходит из холодного состояния в горячее, а в горячем состоянии происходит изменение среды. В результате тепловое расширение влияет на шток клапана, поэтому зазор в сальнике становится больше, что приводит к серьезной утечке сальника.

(6) Причиной может быть неплотное прилегание или перекос сальника, а также горизонтальная установка регулирующего клапана. Это приводит к плохому контакту между штоком и сальником, а зазор может быть слишком большим или слишком маленьким.

4. Меры по предотвращению утечки наполнителя

1) Чтобы облегчить загрузку сальника, необходимо снять фаску в верхней части сальника, а в нижней части сальника установить металлическое защитное кольцо с соответствующим зазором, устойчивое к эрозии (поверхность контакта с сальником не может быть скошена). Кроме того, оно может предотвратить выталкивание сальника под действием давления среды.

(2) Необходимо повысить точность и качество обработки поверхности штока и сальника. Предположим, что сумма коэффициентов трения между различными подвижными частями равна нулю. В этом случае можно равномерно передать усилие, действующее на сальник, на всю набивку без какого-либо ослабления. Но на самом деле сумма сил трения существует и не может быть равна нулю. Радиальная сила, действующая на набивку, уменьшается по мере увеличения и уменьшения расстояния от сальника. Чем больше трение, тем сильнее падение давления. Как только давление в уплотнении превысит силу, действующую на сальник, начнется утечка. Поэтому шток и сальник не должны иметь царапин, ям или износа при обслуживании. Кроме того, они должны иметь хорошую отделку.

(3) Необходимо выбрать подходящий материал. Материал должен обладать способностью противостоять изменениям температуры и иметь сопротивление ползучести, провисанию и окислению. В общем, мы отдаем предпочтение тефлону, если эти условия соблюдены, и графиту, если они не соблюдены. Мы также можем выбрать смешанную упаковку. Одна из них представляет собой смесь графитового и тефлонового наполнителей. Другая - смесь уплотнительного кольца и V-образного наполнителя. Наконец, мы можем выбрать графитовую набивку для сред с высокой проницаемостью.

(4) При заполнении материала, мы должны добавлять один круг за другим, и использовать пресс по очереди, крепко прижимая, чтобы сила упаковки была равномерной. Открытая упаковка должна быть расположена в шахматном порядке вверх и вниз на 90° или 120°. Количество добавленных кругов набивки должно быть подходящим для отсутствия внешней утечки. Если вы добавите больше незначительного сальника, он попадет в сальник, что может привести к утечке.

(5) Для пружинной набивки из ПТФЭ винты сальника должны быть затянуты симметрично, без перекосов. Другие типы набивок не нужно затягивать настолько сильно, чтобы исключить утечки.

(6) После капитального ремонта нового или регулирующего клапана необходимо проверить сальник на герметичность. В случае обнаружения утечки необходимо вовремя принять меры, чтобы предотвратить увеличение утечки сальника.

5. Предостережения

(1) Сформированная набивка должна быть разрезана под углом 45°, а при установке каждое кольцо должно быть разрезано в шахматном порядке на 90° или 120°.

(2) При использовании формовочной набивки из ПТФЭ под высоким давлением необходимо обратить внимание на характеристики холодного потока.

(3) Уплотняющий эффект гибкого графитового кольца сам по себе не очень хорош. Поэтому его следует использовать в сочетании с графитовой оплеткой.

(4) Нельзя использовать графитовую набивку для сильных окислителей, таких как концентрированная серная кислота, азотная кислота и другие среды.

(5) The dimensional accuracy and surface roughness of the packing letter and the valve stem’s dimensional accuracy and surface roughness are the keys to the sealing of the forming packing.

6. Заключение

В области практического применения в течение многих лет регулирующий клапан Утечка упаковки происходит по разным причинам. Тем не менее, пока мы старательно наблюдаем и тщательно анализируем причины утечки, вы можете устранить проблему утечки сальника. В то же время мы должны знать, что некоторые регулирующие клапаны производят утечку сальника по более сложным причинам и утечка происходит из-за большего количества факторов, но мы также должны продолжать анализировать и исследовать их в будущем.