呂天時(shí)

摘 要：伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，我國各行各業(yè)也都迎來了新的機(jī)遇與新的挑戰(zhàn)。而電站系統(tǒng)也迎來了新的變革與起色，電站閥門作為電站系統(tǒng)中至關(guān)重要的一部分，是重要的流體控制設(shè)備，對(duì)于整個(gè)電站系統(tǒng)的運(yùn)行都有著十分重要的影響，因此要高度重視電站閥門的質(zhì)量。通常，在電站運(yùn)行中，很多電站發(fā)生的事故都是閥門泄漏導(dǎo)致的，可見，提高閥門的密封性能意義重大。想要使電站的安全性得到進(jìn)一步保障，提高電站閥門的質(zhì)量，改善其泄漏問題非常必要。文章對(duì)電站閥門密封原理和形式進(jìn)行了詳細(xì)地分析與介紹，并對(duì)其存在的一些問題進(jìn)行了闡述，希望能夠?yàn)橥袠I(yè)者提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：電站閥門；密封性能；泄漏；分析

引言

科技時(shí)代的到來，加快了科學(xué)技術(shù)發(fā)展的步伐，而電站系統(tǒng)想要獲得長(zhǎng)遠(yuǎn)的進(jìn)步和穩(wěn)定的發(fā)展，那么勢(shì)必要與時(shí)俱進(jìn)，不斷改造，不斷進(jìn)步，確保其電站系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。說到穩(wěn)定發(fā)展，那么首先就要保證電站的安全性能，對(duì)其質(zhì)量有一定的保障，而安全性能與電站閥門密切相關(guān)，其密封性能對(duì)閥門有著至關(guān)重要的影響，因此這也就對(duì)其密封性提出了更高的要求，更高的挑戰(zhàn)。其密封性能無法得到保障，自然就會(huì)發(fā)生泄漏現(xiàn)象，那么就會(huì)影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至造成更為惡劣的后果，其造成的經(jīng)濟(jì)損失將會(huì)很大，所以工作人員要高度重視電站閥門的密封性。內(nèi)漏和外漏是閥門泄漏的主要形式，內(nèi)漏通常出現(xiàn)在閥座與關(guān)閉件的接觸面上面。外漏在填料函、鏈接法蘭墊片的地方出現(xiàn)的頻率較高。下面文章將會(huì)對(duì)電站閥門的密封形式進(jìn)行具體的分析。

1 電站閥門的密封形式

電站閥門的密封形式有：接觸密封和非接觸密封兩類。接觸密封指的是根據(jù)密封面的互相緊靠或是接觸，嵌入從而去除間隙的接觸密封，如：閥座密封面、填料或是法蘭密封等等。這些預(yù)留的裝配間隙，無需密封力壓緊密封面的密封式非接觸密封。動(dòng)密封、靜密封式根據(jù)接觸密副相對(duì)運(yùn)動(dòng)而劃分的。接觸型和非接觸型統(tǒng)稱為動(dòng)密封。

彈性密封、非彈性密封式接觸型密封的主要形式。高分子彈性材料是其彈性密封的主要制作材料，想要降低或者徹底去除間隙，則需要巧妙地利用密封材料的彈塑變形補(bǔ)償來進(jìn)行。結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，尺寸相對(duì)緊湊，并且價(jià)格物美價(jià)廉，密封性能較好。但缺陷是使用溫度范圍存在一定的局域性，并且使用壽命還需要改善，目前壽命較短，只能適用于參數(shù)低的密封。

金屬或是石墨等這些非彈性材料制成了非彈性體密封面，應(yīng)用了微量的彈性變形以及磨損補(bǔ)償機(jī)構(gòu)密封。這就要求其具有較高的加工精度，雖然價(jià)格相對(duì)比較高，但是它的溫度使用范圍廣闊得多，壽命也更為長(zhǎng)久，與上文所述相反，其應(yīng)用于高參數(shù)密封較多。

2 電站閥門的密封原理

下面具體對(duì)電站閥門的密封性原理進(jìn)行進(jìn)一步的探討。閥門密封主要任務(wù)是為了防止泄露發(fā)生。而閥門泄露的原因來自多個(gè)方面，主要有：密封副存在的間歇以及密封副兩側(cè)的壓差。影響電站閥門密封性能的主要原因就是密封副的間隙問題。所以電站閥門密封原理主要是采用各種方式來降低其泄漏。

波峰間距離的波紋度，分散于波形表面的較小的粗糙度是其電站閥門表面的構(gòu)成。如果能夠降低或是避免了介質(zhì)泄漏問題，則能夠進(jìn)一步將電站閥門的密封性能再次提升。理想的狀況使密封表面間的間隙要小于流體分子直徑，但是實(shí)際中往往存在一些問題，很難達(dá)到這個(gè)理想的要求。也就是說，電站閥門表面結(jié)構(gòu)金屬即便打磨十分精細(xì)，但它的粗糙程度依然無法達(dá)到理想預(yù)期，并且高于水分子直徑30倍。通過理論支持與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)累積，可知，利用提高密封面精細(xì)度的措施并不能有效地作用于閥門的密封性。通過加大比壓，對(duì)于密封面上的微觀輪廓峰進(jìn)行壓平，使其產(chǎn)生塑性變形，才能保證間隙變小，最終達(dá)到對(duì)于流體的密封效果。

3 影響閥門密封性能的因素

3.1 介質(zhì)的物理性質(zhì)

介質(zhì)物理性質(zhì)對(duì)其密封性產(chǎn)生的影響較大，在電站閥門的運(yùn)用過程中，其起到的影響不容忽視，其物理性質(zhì)分為三方面包括：溫度、粘度、親水性。氣體粘度小于液體粘度，而氣體滲透力要高于液體的。通過理論可知，不算飽和蒸汽，壓縮氣體與液體相比較，發(fā)生泄漏的情況更為頻繁，也更易發(fā)生。從理論可知，對(duì)電站閥門密封性的測(cè)試，如果利用氣體將會(huì)得到更加精準(zhǔn)的結(jié)果。而用于氣體的電站閥門則用氣體做試驗(yàn)是必要條件。

在溫度的作用之下，液體，氣體的粘度將會(huì)發(fā)生一些改變。如果溫度有所升高，其氣體粘度將會(huì)變大，液體則與氣體相反，粘度相對(duì)降低。溫度的變化除了對(duì)粘度有一定的影響之外，還對(duì)零件的尺寸，密封副的松弛均有一定的影響。運(yùn)用科學(xué)合理的措施使閥門密封副有熱補(bǔ)償性能夠起到事半功倍的效果，這對(duì)減輕溫度對(duì)電站閥門密封性的作用意義很大。對(duì)電站閥門密封性能的另一個(gè)極為重要的物理性質(zhì)就是接觸表面親水性，這個(gè)因素也非常重要。毛細(xì)孔特性容易引起閥門泄漏現(xiàn)象。對(duì)親水性能的破壞往往是當(dāng)接觸表面存在薄油膜的時(shí)候，這時(shí)候的破壞易發(fā)生。因此，想要獲得閥門較高的密封性，盡力消除閥腔內(nèi)密封面上的油脂很為必要。

3.2 密封面比壓

對(duì)電站閥門密封性能存在影響的另一個(gè)因素就是密封面比壓。比壓大小對(duì)電站閥門影響非常大，不但能夠影響電站閥門的密封性能，還對(duì)其壽命也會(huì)有很大影響。比壓的大小是由閥前與閥后的壓力差以及外加密封力所決定的。比壓大將會(huì)使電站閥門受到一定損傷，比壓小則會(huì)造成電站閥門的泄漏。可見，電站閥門密封性與密封面比壓有著直接關(guān)聯(lián)，想要保證電站閥門的質(zhì)量，最好應(yīng)在設(shè)計(jì)中將所涉及到的問題全方位進(jìn)行考量，將影響其密封性的因素也要做整體的估量，從而做出科學(xué)合理的比壓大小。

3.3 密封副結(jié)構(gòu)

密封副的結(jié)構(gòu)不是絕對(duì)剛性，密封副的結(jié)構(gòu)會(huì)受到多種因素影響，比如溫度產(chǎn)生變化，外加密封力發(fā)生變化等等都會(huì)對(duì)其造成很大的影響，密封副將會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化而密封副之間的作用力產(chǎn)生不利影響，從而使閥門整體密封性能發(fā)生變化。所以保證密封件的彈性變形，能夠有效避免因密封副的結(jié)構(gòu)改變?cè)斐傻挠绊憽?/p>

3.4 密封副質(zhì)量

密封副的質(zhì)量對(duì)電站閥門密封性能的整體有著一定的影響，密封副質(zhì)量的高低是由多個(gè)方面來影響的，包括選擇材料、匹配以及制造精度等。從選材而言，想要獲得較高的電站閥門的整體密封性，則需要在閥門閥桿填料函密封結(jié)構(gòu)形式被制定的情況下，要選擇摩擦系數(shù)小的，彈性好的，耐腐蝕性強(qiáng)的密封填料。當(dāng)閥瓣與閥座密封面溫和度高的情況下，就需要在一定的情況下增加流體阻力，這樣也可以提高電站閥門的密封性。

4 增強(qiáng)電站閥門密封性能的相關(guān)措施

電站閥門密封性能非常重要，下面就對(duì)這個(gè)問題提出了增強(qiáng)電站閥門密封性的措施。對(duì)能夠影響其密封性的因素進(jìn)行了具體的分析。首先，要做好防泄漏問題。在選材上要在應(yīng)力范圍之內(nèi)，合理增加比壓，將密封面上微觀高峰壓平，生產(chǎn)彈性塑性變形，保證密封面間歇變小來增強(qiáng)閥門的密封性能。其次，在密封副采用油脂密封的時(shí)候，還要保證油膜的完好性，這樣對(duì)提高電站閥門的密封性也有很大幫助。再次，密封件之間要有彈性變形。最后，要注重對(duì)電站閥門的選材，這對(duì)其系統(tǒng)的穩(wěn)步運(yùn)行有著直接影響。應(yīng)選擇彈性、延展性、耐腐蝕性好的材料。

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