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高温阀门填料结构外漏分析

在高温工况下，如选用石墨盘根密封结构，很容易出现外漏情况。经分析原因如下：

石墨盘根装入填料函内，通过填料压盖上紧固螺栓松紧来施加对填料的轴向压力。由于填料具有一定程度的可塑性，受轴向压力后产生径向压力和微变形，内孔与阀杆紧密贴合，但是这种贴合上下不是均匀的。通过填料压力分布和填料密封力分布可知，填料函中上部填料和下部填料受介质压力是不均匀的。直接导致两部分填料塑性变形不一致，容易出现填料与阀杆的局部密封过度或者密封不足，同时靠近压盖处受的径向压紧力大，所带来的填料与阀杆的摩擦力也大，在此处阀杆和填料容易出现磨损。

在高温情况下，温度越高，石墨盘根膨胀越大，摩擦力也随之加大，高温所带来的散热不及时，加速了阀杆和填料的磨损率，这也是高温阀门填料容易出现外漏的主要原因。

至于球阀的流量特点都是一样，开启速度等也都是同等。如不锈钢球阀CF8温度比316耐温还要高，但在腐蚀性的状态下而成反比。球阀又分浮动球和固定球，所以在压力越高的情况下一般选用固定球，因为上下中心轴都有轴承，压力高也容易打开，高温阀门销售，而浮动球就受压力而不易打开。

由于金属硬密封不锈钢球阀试用工况的多样性，所以球体的氮化或材料都按工况进行设计制造，以达到工况要求。其设计是针对特殊用途特殊结构的金属密封，从而达到大限度的技术要求。

高温阀门填料结构的改进设计

高温工况下的阀门填料出现外漏的情况，高温填料一般选择膨胀石墨盘根为主。膨胀石墨填料的自润滑性和膨胀性好、回弹系数高，但缺点是易碎、抗剪切力差，一般安装在填料函的中间部分，防止膨胀石墨填料受到填料压盖和底部压垫的挤压而损坏；增强型石墨盘根因含有镍丝等，结实抗挤压，故可以安装在顶部和底部。

虽然利用膨胀石墨和增强型石墨盘组合解决部分高温下填料外漏的情况。但是对于阀门动作比较频繁的工况，石墨盘根磨损率比较高，使用一段时间后需要人工紧填料函上的紧固螺栓，对于人工和排查都带来了比较大的问题。基于上述问题的考虑，我司结合国内外文献以及经验的积累近年来研制一种补偿性的阀门填料结构，特别针对高温低压、以及高温高压的不同工况，针对性的开发不同的高温填料结构，一举解决了阀门在高温工况下容易外漏的情况。