閥門密封性原理

     閥門的種類繁多，但是基本的作用卻（què）是一致的，那就是連通或者截斷介質流。因此，閥門的密（mì）封問題（tí）就顯得十分突出。

     要保 證閥門能夠良好的截斷介質（zhì）流，不發生泄漏，就要保 證閥門的密封完好。而造成閥門泄漏的（de）原因很（hěn）多，包括結構設計上的不合理、密封接觸麵有缺陷（xiàn）、緊固ling件發生鬆動、閥體與閥蓋間的配合（hé）不緊密等等，所 有這些問題都可（kě）能導致閥門密封不好，從而產生泄漏問題。所以，閥門密封技術（shù）是關係到閥門性能和質（zhì）量的一項重要技術，需要進（jìn）行係統深入的研究。

     閥（fá）門從（cóng）產生到現在，其密封技術也經曆了（le）很大的發展。到目前為止，閥門密封技術主要體現（xiàn）在（zài）兩大方麵，即靜密封和動密封。

所謂靜密封，通常是指兩個靜止麵之間的密封，靜（jìng）密封的密封方法主要是使（shǐ）用墊（diàn）圈。

所謂動密封，主要是指閥杆的密封，即不讓閥內的介質（zhì）隨閥（fá）杆運動而發生泄（xiè）漏，動密封的密封方法主要是使用填料函。

 1.靜密封 

靜密封是指在兩個（gè）靜止的截麵之間形成密封，其密封方法主要是使用墊圈。墊圈的種類很多（duō），經常使用的墊圈（quān）包括平墊圈、O形圈、包墊圈、異形墊圈、波形墊圈（quān）和纏繞墊圈等幾大類，每種類型下（xià）麵又可以根據使用材（cái）料的不（bú）同而進一步進行劃分。

     ①平墊圈。平墊圈就是平整的貼於兩個靜（jìng）止截麵之間的墊（diàn）圈，一般根據使用的材料可以劃分為塑（sù）料平（píng）墊圈、橡膠平墊圈、金屬平墊圈和複合材料平墊圈，每種材料的平墊圈都有其適用的範圍。

     ②O形圈。O型圈是指（zhǐ）斷（duàn）麵形（xíng）狀呈O型的墊圈，由於其斷麵（miàn）形狀是O型，有（yǒu）一定的自緊作用，所以密封效果比（bǐ）平（píng）墊圈好。

     ③包墊圈。包墊圈（quān）是指將（jiāng）某種材料包裹在另一種材（cái）料上（shàng）的墊圈，這樣的墊圈一般具有（yǒu）良好的彈性，可以增強密封效果（guǒ）。

     ④異型墊圈。異型墊圈是指那些形狀不規則的墊圈，包（bāo）括橢圓形墊圈、菱形墊圈、齒輪型（xíng）墊圈、燕尾型（xíng）墊圈等，這些墊圈一般有自緊作用，大多在高中壓閥（fá）門中使用。

     ⑤波（bō）形墊（diàn）圈。波形墊圈是隻具（jù）有波浪形狀的墊圈，這類（lèi）墊圈通常是將金屬材料和非金屬材料組（zǔ）合起來構成，一般具（jù）有壓緊力小，密封效果好的特點。

     ⑥纏繞墊圈。纏繞墊圈是指把（bǎ）很薄的金屬帶和非金屬帶緊貼在一起、纏（chán）繞形成的墊圈，這類墊圈具有良好的彈性和密封性。

     墊圈的製作材料主要包括三大（dà）類，即金屬材料、非（fēi）金屬材（cái）料和複合材料。一般來說，金屬（shǔ）材料（liào）的強度高，耐溫性能強，常（cháng）用的金屬材料有（yǒu）銅（tóng）、鋁、鋼等。非金（jīn）屬材料的種類很多，包括塑料製品、橡膠（jiāo）製（zhì）品、石棉製品、麻製品等，這些非（fēi）金屬材料的使用廣泛，根據具體的需要來選用。複合材料的種類（lèi）也很多，包括層合板、複合（hé）板等，也（yě）是根據具體需要（yào）選用，一（yī）般在波形（xíng）墊圈和纏繞（rào）墊圈等上麵使用的比較多。

 2.動密封 

     動密封是指不讓閥內的介（jiè）質（zhì）流隨閥杆運動而泄漏的密封，這是一個（gè）相對運動過程中的密封問題，其密封方法主要（yào）是（shì）采用填（tián）料函。填料函的基本形式有（yǒu）兩種（zhǒng），即（jí）壓（yā）蓋式和壓緊螺母式。壓蓋式是目（mù）前使用得zui多的形式，一般從壓蓋的形式而言（yán），可以分為組合式和整體（tǐ）式兩種（zhǒng），每種形式（shì）雖有區別，但是基本上都包含有壓緊用的螺栓。壓緊螺母（mǔ）式一般用於較小的閥門（mén），由於（yú）這種形式的尺寸較小（xiǎo），所以壓緊力是受到（dào）限製的（de）。

     在填（tián）料函內（nèi），由於填料是直接與閥杆接觸的，所 有（yǒu）要求填料的密封性好、摩擦係數小、能夠適（shì）應介質的壓力和溫度、並且耐腐蝕。目前比較常用的（de）填料包（bāo）括橡膠（jiāo）O型圈（quān）、聚四氟乙烯編（biān）織（zhī）盤根、石棉盤根和塑料成型填料等，每（měi）種填料都有其適應的條件和範（fàn）圍，根據具體的需要來選取。

     密（mì）封就是防止泄漏，那麽閥門密封性原理也是從（cóng）防止泄漏研究的。造成泄漏的因素主要有兩個，一（yī）個是（shì）影響密封性能（néng）的zui主要的因素，即密封副之間存在著間隙，另一個（gè）則是密封副（fù）的兩側之間存在著壓差（chà）。閥門密封（fēng）性原理也（yě）是從液體的密封性、氣體的密（mì）封（fēng）性、泄漏通道的密封原理和閥門密封副等四個方麵來分析的。

液體（tǐ）的密（mì）封性

     液體的密封性是通過液體的粘度和表麵張力來進行。當閥門泄漏的毛細（xì）管充滿（mǎn）氣體的時候，表麵張力可能對液體進行排斥，或者將（jiāng）液體（tǐ）引進（jìn）毛細（xì）管內（nèi）。這樣就（jiù）形成了相切角。當相切角小於90°的時候，液體就會被注入毛細管內，這樣（yàng）就會發生（shēng）泄（xiè）漏。發生泄漏的原（yuán）因在於介質的不同（tóng）性（xìng）質。用不同介質做試驗，在條件相同的情況下，會得出不同的結果（guǒ）。

     可以用水，用空氣或用煤油等。而當相切角大於90°時，也會發生泄漏。因為與金屬表麵上的油脂或蠟質薄膜有關係。一（yī）旦（dàn）這些表麵的薄膜被（bèi）溶解掉（diào），金屬表麵的特性（xìng）就發生（shēng）了變化，原來被（bèi）排斥的液體，就會侵濕表（biǎo）麵，發生泄漏。針對上述情況，根據泊鬆公式，可以在減少毛細管（guǎn）直徑和介質粘度較大的情況下，來實現防止泄漏或減少（shǎo）泄（xiè）漏量的目的。

氣體（tǐ）的密封（fēng）性

    根據泊鬆公（gōng）式，氣體的密封（fēng）性與氣體分子和氣體的粘性（xìng）有（yǒu）關。泄漏與毛細管的長度和氣體的粘（zhān）度成反（fǎn）比，與毛細管的直徑和驅動力成正比。當毛細管的直徑和氣（qì）體分子的平均自由度相同時，氣體分子就會以自由的（de）熱運動流進毛（máo）細管。因（yīn）此，當我們在做閥（fá）門密封試驗的時候，介質一定要用水才能起到密封（fēng）的作用，用空氣（qì）即氣體就不（bú）能起到密封的作用。

     即（jí）使我們通（tōng）過塑性變形方式，將毛細管直徑降到氣體分（fèn）子（zǐ）以下，也（yě）仍然不能阻止氣體的流動。原（yuán）因在於氣體仍然（rán）可以通過金屬（shǔ）壁擴散。所以我們在做氣體試驗時，一定（dìng）要比液體試驗更加的嚴（yán）格。

泄露通道的密封原理

      閥門密封由散布在波（bō）形麵上的不平整度和波峰間距離的波紋度構成（chéng）粗糙（cāo）度兩個部（bù）分組成。在我國大部分的金屬（shǔ）材料彈性應變力都較低（dī）的情況下，如果要達到密封的狀態，就需要對金屬材料的壓縮力提更高的要求，即材料（liào）的壓縮力要超過其彈性。因此，在進行閥門設計時，密封副結合一定的硬度差來（lái）匹配，在壓（yā）力的作用下，就（jiù）會產生一定程度的塑性變形密封的效（xiào）果。

     如果密封表麵都是金屬材料，那麽表麵不平整的凸出點（diǎn）就會zui早的出現（xiàn），在zui初隻需（xū）用較（jiào）小的載（zǎi）荷就（jiù）可以使這些不平整的凸（tū）出點產生塑性變形。當接（jiē）觸麵增大時（shí），表麵的不平整就會變成塑性-彈性變形。這時處在凹處的兩麵粗糙度（dù）就會存在。需要施加能使底層材料產生嚴重塑性變形的（de）載荷時（shí），並且使得兩表麵接觸緊密，沿著連續線和環向方向才能使這些尚存的（de）通徑密合。

閥門密封副

     閥門密封（fēng）副（fù）是閥座和關閉件（jiàn）在互相接觸時進行關閉的那一部分。金屬密封麵在使用過程中，容易受到夾（jiá）入介質（zhì），介質腐蝕，磨損顆粒，氣（qì）蝕和衝刷的損害的。比如磨損顆粒。如果（guǒ）磨損顆粒比表（biǎo）麵（miàn）的不平整度小，在密封麵磨（mó）合時，其表麵精度就會得到改善（shàn），而不會變（biàn）壞。相反，則會（huì）使表麵精度變壞（huài）。因此在選擇磨損顆（kē）粒時，要綜合考慮其材料，工況，潤滑性和對密封麵的腐蝕情況等因素。

     如同磨損顆粒一樣，我們在選擇密封件時，要綜合考慮影響其性能的（de）各種因素，才能起到防泄漏的功能。因此，必須選（xuǎn）擇那（nà）些抗腐蝕，抗擦傷和耐衝刷的材料。否則，缺少任何一項要求，就會使其密（mì）封性（xìng）能大大降低。