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標(biāo)題: 閥門盤根的做法 [打印本頁]

作者: 曉昀 時間: 2019-12-10 07:18
標(biāo)題: 閥門盤根的做法
本帖最后由曉昀于 2019-12-10 07:22 編輯

      逸散性泄漏防控的范圍既包括揮發(fā)性有害物質(zhì)泄漏——防止污染環(huán)境,，也包括蒸汽和其它低溫惰性介質(zhì)泄漏——防止生產(chǎn)效率降低,。從根源上防止泄漏，應(yīng)該說是不二之選,。具體而言,，需要精心設(shè)計殼體,，合理選擇盤根材質(zhì)和結(jié)構(gòu),，以及正確的安裝。
通常填料函內(nèi)可容納四至六個盤根環(huán),，而閥桿的密封元件,，少則一至二個，多則如升桿結(jié)構(gòu)那樣,，可能有七個盤根環(huán),。盤根環(huán)可以采用編繩法或模壓成型法制造。編繩法制造的盤根材料,，可以按照心軸/閥桿的圓周長度切割成段,，切口呈45?（斜接）或90?（垂直）。

      推薦采用斜接法,，因為在軸向載荷的作用下能獲得更好的端面結(jié)合效果,。必須注意，每個盤根環(huán)必須完整環(huán)繞心軸/閥桿的整個圓周,；最好的狀態(tài)是,，盤根環(huán)外側(cè)與填料函內(nèi)壁間的緊密度，高于盤根環(huán)內(nèi)側(cè)與閥桿間的緊密度,。如果切口處的盤根繩頭過長導(dǎo)致堆疊,，或者過短導(dǎo)致空缺，都會導(dǎo)致盤根環(huán)密度不均勻,，成為潛在的泄漏路徑,。

壓縮和載荷

      安裝盤根時，必須依次將各個盤根環(huán)安裝到位,，直到完成全套盤根組,。如此可確保軸向應(yīng)力分布均勻，并降低摩擦力和泄漏率,，降低甚至避免將來更換盤根或重新緊固壓蓋的需求,，從而延長盤根組的使用壽命。

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      反之如果一次性安裝一套五個盤根環(huán),，那么最靠近壓蓋隨動件的頂端盤根環(huán)受到的載荷最大,，但最貼近工藝介質(zhì)的最底層盤根環(huán)受到的載荷很小，甚至可以忽略不計,。原因是盤根環(huán)會降低軸向載荷,，底層盤根環(huán)阻止介質(zhì)泄漏的效果就會變差,，無論其是切割纏繞還是模壓成型盤根。還有一種情況是對盤根環(huán)頂端施加的載荷過大,，導(dǎo)致閥桿轉(zhuǎn)動時的摩擦力過大,，甚至損壞盤根組（圖1）。從一些數(shù)據(jù)可以看出,，如果安裝作業(yè)正確規(guī)范,，盤根組在經(jīng)歷100次機(jī)械循環(huán)后，應(yīng)力松弛的程度最高不超過20%,。但如果安裝不正確,，應(yīng)力甚至?xí)䴗p少60%左右，以至密封性能不再可靠,。

溫度限制

      只有在特定溫度范圍內(nèi),，盤根和密封材料才能有最佳性能表現(xiàn)。例如,，聚四氟乙烯(PTFE)的溫度范圍大約是零下101℃和232℃之間,。如果應(yīng)用于溫度更高的環(huán)境，它的分子結(jié)構(gòu)就有可能改變,，導(dǎo)致有害氣體泄漏,，進(jìn)而使閥桿發(fā)生腐蝕，甚至導(dǎo)致有毒的聚四氟乙烯煙氣從壓蓋隨動件頂端逸出,。

      此類煙氣甚至可能具有致癌性,。此外隨著煙氣釋放，盤根材質(zhì)會軟化,，重量會減輕,，并導(dǎo)致有害工藝介質(zhì)泄漏，或是產(chǎn)品泄漏,。如果采用的是柔性石墨,，適用的溫度范圍自然不同。在氧化氣氛中,，一般是零下196℃和450℃之間,。

      綜合考慮材質(zhì)特性，例如灰分,、氯化物,、硫、氟化物及其它鹵素化合物的含量,，以及制造商提供的氧化質(zhì)量損失信息,，可以判斷出石墨盤根最高可在450℃環(huán)境中可靠防止逸散泄漏，在不會發(fā)生氧化反應(yīng)的蒸氣工況中，最高能承受650℃,。柔性石墨和聚四氟乙烯(PTFE)都廣泛適用于PH值0-14的各種介質(zhì),；石墨材質(zhì)在有些情況下還適用于火災(zāi)安全密封。

危害與風(fēng)險評估

      開始安裝盤根前,，應(yīng)該先進(jìn)行全面的危害與風(fēng)險評估,。首先要妥善隔離閥門，確保安全施工,。操作人員應(yīng)按規(guī)定穿戴防護(hù)服和護(hù)目鏡,。用盤根清理工具將填料函中的舊盤根全部清除干凈（圖2）。

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圖 2

用檢修鏡仔細(xì)檢查閥桿是否有點蝕和劃傷,，并確保舊盤根已被徹底清除干凈,。必要時進(jìn)行翻新。然后測量閥桿外徑,、填料函內(nèi)徑和填料函空腔深度，以便準(zhǔn)確計算盤根尺寸,。

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圖 3

盤根環(huán)半徑的計算公式是((OD-ID)/2),，接著計算出多少層盤根環(huán)的厚度，能和填料函空腔深度相匹配,�,？蓪⒈P根材料圍繞在直徑和閥桿相同的心軸上，垂直切割（沿徑向）,；也可以用盤根專用切割工具斜切,。需要謹(jǐn)慎避免沿長度方向拉伸盤根材料，亦要避免其受擠壓導(dǎo)致橫截面變形,。同樣需要注意的是,，切割面必須整齊利落，切面上不可以有雜質(zhì)或碎屑,。

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各自獨立的盤根環(huán)

      絕不能用繞線圈的方式將盤根材料裝滿填料函,，而是用專用切割工具切割盤根編織材料，并制成獨立的盤根環(huán),，切口呈45?（斜接）（見圖6）,，這樣可以利用載荷獲得更好的端面結(jié)合效果。
需要查看每個盤根環(huán)的大小是否剛好匹配填料函,；每個環(huán)的接口都妥善對接,，而且要最大限度和填料函內(nèi)壁緊密貼合，不可通過拉伸編織材料使其與內(nèi)徑相匹配,。后續(xù)安裝的所有盤根環(huán),，尺寸和切割方式都必須和第一個相同。

      預(yù)制成型盤根環(huán)非常普遍，無需現(xiàn)場切割,，因此容易安裝,。首先檢查閥門壓蓋螺栓、螺母和墊片,，如有破損應(yīng)當(dāng)更換,。螺栓和螺母都需涂潤滑脂。為了有效控制逸散泄漏,，必須要用扭矩扳手,，并遵守盤根供應(yīng)商提供的操作規(guī)程。

轉(zhuǎn)動閥桿

      填料函同樣也要確保清潔無雜質(zhì)和油脂,。將第一個盤根環(huán)放入填料函,，留意接口的位置，應(yīng)當(dāng)首先將接口部位塞入填料函,，然后再塞入盤根環(huán)的其余部分,。如果是柔性石墨模壓盤根環(huán)，應(yīng)當(dāng)將每個環(huán)都拉伸成螺旋狀后（圖5）再安裝到位,，以避免盤根環(huán)損傷,。每次安裝一枚盤根環(huán)，確保其已經(jīng)在填料函內(nèi)壓緊并坐實后,，方可安裝下一枚,。如果壓蓋隨動件的長度不足以到達(dá)填料函底部，則安裝盤根環(huán)時需要臨時工具或加長環(huán)輔助,。

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         除非有明確規(guī)定,，否則密封元件不可以潤滑處理。按照制造商提供的操作規(guī)范,，對安裝好的第一枚盤根環(huán)施加載荷,。對下一枚盤根環(huán)重復(fù)同樣步驟，每次僅限安裝一枚,。任何兩枚相鄰盤根環(huán)的各自接口,，必須分別在90?和180?的位置（圖6）。
安裝完成之后,，必須操作閥桿,，使閥門在開、關(guān)位置循環(huán)三至十次,，以便確保盤根組妥善坐實,。在此過程中，盤根組會發(fā)生一定程度的松弛,，因此完成開關(guān)操作后,，應(yīng)當(dāng)按照制造商提供的參數(shù)重新緊固，以便有充足裕度抵消將來發(fā)生的松弛。同理,，閥門按照正常工況投入使用后,，應(yīng)對盤根組進(jìn)行最后一次緊固，為將來發(fā)生的應(yīng)力松弛儲備足夠裕度,。

避免泄漏

      如果正確安裝盤根,，由軸向應(yīng)力轉(zhuǎn)化為徑向應(yīng)力時的衰減就會降低。這有助于盤根在更長時間內(nèi)維持可靠的密封性能,，以及合理的摩擦載荷分布,。在此基礎(chǔ)上，閥門的逸散泄漏密封性能,，乃至生產(chǎn)效率都會顯著提高,。

      二十世紀(jì)70年代，如果閥門盤根每分鐘泄漏若干滴液體,，還是可以被接受的,。當(dāng)前時代，政府的立法導(dǎo)向是要消除泄漏,，并且出臺了相關(guān)監(jiān)管法規(guī),、規(guī)程，用于查找,、降低和控制閥門逸散泄漏。此外,，制造商和終端用戶都要求閥門順利通過各種標(biāo)準(zhǔn)的試驗,，比如ISO15848-1、API 624和API 641,。

      正確的盤根安裝規(guī)程是決定密封性能合格與否的要素之一,。而密封性能則是判斷閥門供應(yīng)商的價值是否超越同行的重要標(biāo)志。

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