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阀杆是阀门重要部件,用于传动,上接执行机构或者手柄,下面直接带动阀芯移动或转动,以实现阀门开关或者调节作用。

阀杆在阀门启闭过程中不但是运动件、受力件,而且是密封件。同时,它受到介质的冲击和腐蚀,还与填料产生摩擦。因此在选择阀杆材料时,它在规定的 温度下有足够的强度、良好的冲击韧性、抗擦伤性、耐腐蚀性。阀杆是易损件,在选用时还应注意材料的机械加工性能和热处理性能。

填料对不锈钢阀杆的腐蚀

不锈钢阀杆,特别是用铬1 3系钢做的阀杆,与填料接触的表面经常受到腐蚀。这种腐蚀常发生在使用前的贮存阶段,这是由于经过水压试验后的填料被水饱和的缘故。如果在水压试验后立即投入使用就不会发生腐蚀。从理论上讲,处于湿润填料之中的不锈钢阀杆其所以被腐蚀,是由于被填料所包围的阀杆表面处在脱氧环境之中的结果。这种环境影响了金属的活化与钝化特性。不锈钢氧化保护层表面的缺氧敏感点上产生了许多小的阳极,这些阳极与发生阳极作用的大量残留的钝性金属一起,就使金属内部产生原电池的作用。通常用于填料中的石墨作为阳极材料作用于阀杆钢的阴极场增强了原电池电流强度,从而大大加剧了对原始腐蚀点的腐蚀。

阀杆密封填料的形式

(1)唇形填料。唇形填料由于其唇片柔软,在介质压力作用下会横向扩张紧贴在挡壁上,这种扩展型填料可以使用在压缩填料中,不能用相对较硬的材料。唇形填料的缺点是其密封作用只是单方向的。大部分用于阀杆的唇形填料是用纯聚四氟乙烯或填充聚四氟乙烯制造的。但也有使用纤维加固的橡胶或皮革制做的。主要是用在液压方面。大部分用做阀杆的唇形填料做成V型。这样既便于安装又便于扩充。

(2)挤压式填料。挤压式填料的名称适用于O形圈一类的填料。这种填料安装后其侧面受到挤压,借助材料的弹性变形保持其侧向的预负荷力。当介质从底部进入填料腔时,填料就向阀杆与支撑座之间的空隙运动,从而堵塞了泄漏通路。当填料腔压力重新下降时,填料又重新恢复其原先形状。

(3)止推填料。止推填料由填料环或由装在阀盖和阀杆台肩间的垫圈组成,阀杆可以相对填料环作自由的轴向移动。起始的阀杆密封可由辅助轴封如活缩填料来提供,也可由弹簧来提供,该弹簧迫使阀杆台肩顶住止推填料,尔后的介质压力就可迫使阀杆台肩更紧密地与填料接触。

(4)隔膜阀阀杆的密封 隔膜阀阀杆是由柔性且承压的阀盖来密封,该阀盖使阀杆与关闭件相连。这种密封只要隔膜不失效,就能避免任何介质通过阀杆向大气泄出。隔膜的材料依阀门的用途不同而不同,可用不锈钢、塑料或橡胶等。

球阀是由旋塞演变而来的,它的启闭件作为一个球体,利用球体绕阀杆的轴线旋转90o实现开启和关闭的目的。球阀在管道上主要用于切断、分配和改变介质流动方向,设计成V形开口的球阀还具有良好的流量调节功能。球阀不仅结构简单、密封性能好,而且在一定的公称通经范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小,并且驱动力矩小,操作简便、易实现快速启闭,球阀是近十几年来发展快的阀门品种之一。

随着球阀的技术进步,在可以预见的短时见内,特别是在石油天然气管线上、炼油裂解装置上以及核工业上将有更广泛的应用。此外,在其他工业中的大中型口径、中低压力领域,球阀也将会成为主导的阀门类型之一。

除应具备密封圈材料的一般要求外,密封圈还要注意下述条件:

(1)富有弹性和回弹性;

(2)适当的机械强度,包括扩张强度、伸长率和抗撕裂强度等。

(3)性能稳定,在介质中不易溶胀,热收缩效应(焦耳效应)小。

(4)易加工成型,并能保持精密的尺寸。

(5)不腐蚀接触面,不污染介质等。

满足上述要求的适合而且常用的材料是橡胶,所以密封圈大多用橡胶材料制成。橡胶的品种很多,而且不断有新的橡胶品种出现,设计与选用时,应了解各种橡胶的特性,合理选择。

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