扒一扒管道閥門的那些密封結(jié)構(gòu)制作：熱能阿龍

前言這里說(shuō)的密封結(jié)構(gòu)主要指管道閥門的法蘭或者接頭密封，關(guān)于軸端密封，在前面水泵部分基本介紹的差不多了。

之所以要挑出來(lái)這部分說(shuō)明，主要還是因?yàn)閮杉?。一是前些天我們干一臺(tái)自密封的高壓閥門，結(jié)果好多人對(duì)著閥門看不明白怎么回事，這個(gè)閥門的自密封無(wú)非外觀看起來(lái)和其它不一樣。另外就是北極星汽機(jī)群里有人發(fā)的EH油接頭漏油處理的文章，關(guān)于EH油接頭容易漏，個(gè)人也有一些看法。法蘭密封類型比較常見(jiàn)的就是a、b、d和f。其中F要使用O型密封圈，其它三種使用墊片。墊片的類型就比較多了，石棉板、四氟、金屬纏繞墊、增強(qiáng)石墨墊、紫銅墊等等均可以使用。a和b一般用在低壓管道或閥門上，中壓以上管道閥門要使用d形式，O型圈則比較通用，高中低壓都可以，特別是一些高壓接頭。法蘭密封類型1、平面和凸面密封。用于低壓管道或閥門連接，但是為了提高密封效果，會(huì)在密封面上加工出環(huán)形槽。相連接的法蘭，既可以是同一種類型，也可以平面和凸面混搭使用。當(dāng)然盡量選取密封面寬度一致的法蘭。法蘭密封類型1、平面和凸面密封。配套墊片要注意：墊片內(nèi)徑要不小于法蘭內(nèi)徑，如果兩片法蘭內(nèi)徑不一致，要不小于內(nèi)徑大的那個(gè)。墊片外徑盡量不大于或小于法蘭密封面外徑太多。墊片內(nèi)徑小，一方面可能影響通流，另一方面墊片伸入管道那部分暴露在介質(zhì)中，容易破損。特別是金屬纏繞墊片和石棉墊。墊片外徑大，可能影響螺栓穿入。墊片外徑小，失去限位，容易放偏。自己剪墊片，一般留一個(gè)“小尾巴”，這樣容易放，放偏了也容易調(diào)整。小尾巴法蘭在主油箱里，采用耐油石棉板，留著小尾巴就有問(wèn)題了，因?yàn)闀?huì)被泡爛，然后進(jìn)入油系統(tǒng)。法蘭密封類型1、平面和凸面密封。法蘭緊固需要對(duì)稱緊固，而且要分多次緊固，期間不斷檢查法蘭面間隙是否均勻。不要將一側(cè)的螺栓完全緊固后再緊固另一側(cè)，這樣必然導(dǎo)致法蘭“緊偏”。特別是使用彈性較大的墊片，如金屬纏繞墊片、橡膠墊片等，必須分多次緊固。當(dāng)然這也是緊法蘭的通用要求，后面不再專門說(shuō)明。要指出的是橡膠墊片，因?yàn)椴馁|(zhì)較軟，緊固力度不需要太大，緊固力度過(guò)大，可能會(huì)導(dǎo)致墊片沿圓周方向變形，就像擠牙膏一樣給擠出來(lái)，反而會(huì)發(fā)生泄漏。特別強(qiáng)調(diào)，橡膠墊片不要抹密封膠，否則很容易造成墊片變形，甚至破損。對(duì)于有些一側(cè)不方便緊固的法蘭，緊固順序應(yīng)該是先緊不好緊的，然后緊固好緊的。而且不好緊的一側(cè)可以相對(duì)緊固力度大一些。如果只有某個(gè)螺栓不好緊，而螺栓數(shù)量較多，則要把不好緊的放在最后緊固。解體的時(shí)候要先拆不好拆的。法蘭密封類型2、凸凹面密封。凸凹面我們一般稱為“止口”，主要用于中壓及以上場(chǎng)合，一些易燃易爆或者有毒的危險(xiǎn)化學(xué)品，即使壓力低，也要求使用凸凹面密封。相對(duì)于平面或凸面密封，凸凹面密封的可靠性要高許多。法蘭需要配套使用，凸面?zhèn)瓤梢耘c前兩種配合，但是凹面?zhèn)纫话悴恍小９艿纼?nèi)有氣體或壓力突升，有可能把法蘭墊“吹”爛，法蘭直接爆開(kāi)，泄漏難以控制。凸面部分伸入凹面，墊片外圈由凹面法蘭限制，不容易爆開(kāi)。即使墊片破損，凸面與凹面還能形成節(jié)流，減小泄漏。法蘭密封類型2、凸凹面密封。墊片制作要求相對(duì)于平面或凸面密封，要求較高。1）墊片外徑不能大于凹面最大直徑，否則放不進(jìn)去。也不能留“小尾巴”。墊片外徑也不能小于凹面最大直徑太多，否則很容易放偏，而且不好調(diào)整。（一般墊片外徑比B小0.5~1mm）2）墊片厚度要合適。厚度要大于D-C，并且加上預(yù)留的壓縮量，否則墊片壓縮量不夠，容易泄漏。厚度還要小于D，否則止口的作用大打折扣，而且容易緊偏。（除了橡膠墊片，一般墊片預(yù)留0.5mm的壓縮量都足夠了）緊固的時(shí)候，一定要檢查凸面是否進(jìn)入凹面，這是止口是否對(duì)正的標(biāo)志。螺栓完全緊固后，法蘭外邊緣必須有明顯的間隙，這樣可以檢查墊片壓縮量是否足夠。

管接頭密封類型前面法蘭使用O型圈密封的類型比較少，而且和管接頭密封的形式類似，就不再單獨(dú)說(shuō)明。管接頭密封主要介紹剛性管接頭，軟管接頭一般不在電廠檢修范圍，就不提了。按照密封技術(shù)，分為剛性密封和彈性密封。按照結(jié)構(gòu)類型，分為螺紋密封、錐面密封和端面密封。一般要根據(jù)介質(zhì)物理化學(xué)特性、壓力、溫度等選擇不同的密封形式及密封件。

管接頭密封類型1、螺紋密封管道螺紋密封采用的螺紋一般為管螺紋，也有帶錐度的錐管螺紋，錐管螺紋密封性更好一些。一般用于生活水、暖氣系統(tǒng)，或者一些壓力等級(jí)不高的冷卻水系統(tǒng)。一些工藝孔的絲堵也使用螺紋密封。鋼制管螺紋接頭，需要在螺紋上纏生料帶（聚四氟乙烯）或者涂密封膠（普通密封膠或?qū)Ｓ寐菁y膠）。而且安裝的時(shí)候只能緊，不能退，特別是纏了生料帶的，一旦向外退，必須完全退出，重新纏生料帶。對(duì)于銅質(zhì)螺紋接頭，因?yàn)殂~本身的特性，和鋼制螺紋配合，直接連接也可以良好密封。錐管螺紋生料帶

管接頭密封類型2、錐面密封（剛性密封）其實(shí)應(yīng)該稱為擴(kuò)口式密封，而且分許多種，咱不是教科書(shū)，就不那么嚴(yán)謹(jǐn)了，理解意思就行。接頭成對(duì)，分凸面和凹面，凸面可以是錐面也可以是球面。這種接頭型式，我們常稱為“奶頭”，也有老師傅叫“公母接頭”。剛性密封的原理：依靠金屬表面的微小變形實(shí)現(xiàn)密封，有點(diǎn)像錐面或球面截止閥。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要額外的密封件（不存在密封件老化的問(wèn)題），介質(zhì)（物理化學(xué)特性、溫度等）適應(yīng)范圍廣。凹面球面錐面

管接頭密封類型2、錐面密封（剛性密封）缺點(diǎn)：接頭精度要求高，特別是密封面部分，裝配要求高，重復(fù)拆裝后密封性能變差，密封面損壞或變形后不容易修復(fù)。應(yīng)用：比較常見(jiàn)的就是氣瓶的閥門，氧氣、乙炔、氮?dú)狻⒍趸?、氬氣等氣瓶閥基本都是這種接頭。以前EH油系統(tǒng)也用這種接頭，后來(lái)使用密封圈的比較多了。潤(rùn)滑油一些細(xì)管道也用的比較多，管口部分直接擴(kuò)成錐形的，凹面的接頭都省了。安裝注意事項(xiàng)：由于對(duì)安裝要求高，管道一旦“蹩勁”，接頭很容易滲漏。所以安裝管道時(shí)，一般先將接頭連接好，然后對(duì)口進(jìn)行焊接，這樣接頭部分不容易“蹩勁”。管道熱態(tài)下長(zhǎng)度或位置發(fā)生變化，如果管道彈性補(bǔ)償不夠，接頭也容易滲漏。記得以前我們一臺(tái)125機(jī)組EH油有個(gè)接頭老是漏，冷態(tài)下升壓試驗(yàn)沒(méi)問(wèn)題，熱態(tài)就漏，后來(lái)分析就是熱態(tài)機(jī)組膨脹，汽門位置發(fā)生變化，造成接頭部分“蹩勁”。后來(lái)，后來(lái)機(jī)組拆了。。。。

管接頭密封類型3、端面密封（彈性密封）O型圈密封后面單說(shuō)，這里指使用密封墊片的接頭。常見(jiàn)的壓力表、針型閥等接頭，或者一些儀表管接頭，接頭端面是平面，或者在平面上加工有環(huán)形溝槽，提高密封效果。安裝時(shí)要使用墊片，墊片的材質(zhì)有多種，常見(jiàn)的有聚四氟乙烯墊片、銅墊片和紙板墊，也有橡膠墊。墊片外徑要?jiǎng)偤梅湃虢宇^，內(nèi)徑應(yīng)不小于接頭內(nèi)徑。

管接頭密封類型3、端面密封（彈性密封）優(yōu)缺點(diǎn)與剛性密封相反，彌補(bǔ)了剛性密封的缺點(diǎn)，但是密封件存在老化問(wèn)題，需要定期更換。特別是密封件經(jīng)過(guò)一次拆卸以后，按照要求都需要進(jìn)行更換。實(shí)際使用中，密封件多次拆裝，并不一定會(huì)造成泄漏，只是可靠性變差，尤其對(duì)于高溫高壓或者有腐蝕性的介質(zhì)，墊片重復(fù)使用存在相當(dāng)大的風(fēng)險(xiǎn)。一般彈性材料的墊片，拆裝或老化后需要更換。銅墊片拆卸后，如沒(méi)有明顯變形，可以退火后打磨光滑繼續(xù)使用。

管接頭密封類型4、O型圈密封圈密封用的非常多，小接頭、大法蘭，高溫、低溫，普通、腐蝕介質(zhì)，不論管道閥門還是容器水泵，基本都能看到密封圈的身影。這里主要介紹O型圈在接頭上的使用方式，其它一些部位使用O型圈的密封原理也類似。O型圈密封分端面密封和軸向密封兩種，當(dāng)然也有錐面的，這就不提了。端面密封主要是靜密封（密封部件與O型圈相對(duì)位置固定），軸向密封除了靜密封，也有一些用閥桿上作為動(dòng)密封來(lái)使用，相當(dāng)于盤根的作用。O型密封圈的尺寸包括外徑（或內(nèi)徑）和線徑（截面直徑），比如φ30*1.5的O型圈，一般指外徑為30mm，線徑為1.5mm，有些廠家會(huì)在前面標(biāo)明是內(nèi)徑還是外徑。

管接頭密封類型4、O型圈密封——密封原理O型圈密封原理與其它墊片稍有不同。法蘭面使用墊片，墊片主要起填充和補(bǔ)償?shù)淖饔?，O型圈的密封原理與骨架油封有些類似，利用了彈性材料受介質(zhì)作用力變形來(lái)密封。所以O(shè)型圈的彈性很重要，一旦老化失去彈性，就喪失密封作用。

管接頭密封類型4、O型圈密封——端面密封電廠中，EH油系統(tǒng)的使用O型圈密封的接頭密封型式基本都是端面密封，包括電磁閥、伺服閥等O型圈的使用方式，也屬于端面密封。端面密封需要根據(jù)密封槽的內(nèi)外徑、寬度和深度選擇合適尺寸的密封圈，除真空系統(tǒng)外，密封圈都是承受管道內(nèi)介質(zhì)向外的壓力，所以一般O型圈的外徑選擇要參照密封槽的外徑，以剛好密封圈放入密封槽為準(zhǔn)，此時(shí)密封圈應(yīng)無(wú)擠壓變形，O型圈豎立也不容易掉落。優(yōu)點(diǎn)：O型圈安裝方便，且只要尺寸合適，緊固時(shí)不易損壞。缺點(diǎn)：密封圈尺寸與密封槽必須匹配（有國(guó)標(biāo)），否則容易泄漏。不論是活結(jié)還是螺栓，必須緊固到位。

管接頭密封類型4、O型圈密封——端面密封O型圈端面密封怎么才算緊固到位？一般以金屬端面完全貼合為準(zhǔn)，就是左圖的狀態(tài)。右圖僅用來(lái)演示O型圈密封的原理，如果實(shí)際上是這個(gè)狀態(tài)，在介質(zhì)壓力較高的情況下，很容易將密封圈擠破，介質(zhì)瞬間泄漏。曾經(jīng)某小機(jī)伺服閥突然外漏，恰好運(yùn)行人員當(dāng)時(shí)在場(chǎng)，避免了跳機(jī)事故。經(jīng)檢查，就是伺服閥緊固螺栓過(guò)長(zhǎng)，雖然檢修人員感覺(jué)緊固到位，實(shí)際上金屬結(jié)合面仍有一定間隙，一段時(shí)間運(yùn)行以后，有間隙容易漏密封圈破損造成瞬間大量泄漏。這種情況難以預(yù)防，一旦泄漏也難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，很容易造成停機(jī)。所以安裝時(shí)一定要注意。結(jié)合面完全貼合

管接頭密封類型4、O型圈密封——軸向密封相對(duì)于端面密封，軸向密封的螺栓是否松動(dòng)，并不直接影響O型圈的密封效果，只要O型圈不老化，密封就比較可靠。在EH油系統(tǒng)中主要應(yīng)用有濾網(wǎng)、蓄能器，一些與控制塊連接的接頭也有這種結(jié)構(gòu)。一些大型的管殼式冷油器下部密封，也采用O型圈軸向密封。O型圈套在活塞上，可以作為活塞的密封件防止內(nèi)漏，套在閥桿上，可以代替填料防止外漏。○形橡膠密封圈軸向密封的結(jié)構(gòu)示意圖1.螺栓緊固件;2.缸蓋;3.○形橡膠密封圈;4.油缸;5.合成樹(shù)脂擋圏

管接頭密封類型4、O型圈密封——軸向密封理論上并不靠軸向壓緊實(shí)現(xiàn)密封，所以有些位置并不需要軸向壓緊。實(shí)際上O型圈線徑如果較大，安裝的時(shí)候容易造成密封圈破損。所以選用線徑可能偏小一些，為保證密封效果，也需要軸向壓緊，人為使O型圈徑向方向變大。為保證密封可靠，一般O型圈都配套使用聚四氟乙烯擋圈。尖角容易刮傷密封圈，需倒角，安裝前涂潤(rùn)滑油。EH油系統(tǒng)不可以亂涂，需涂EH油。這種密封形式雖然需要緊固，但是一般不需要太大預(yù)緊力，就是不需要通常說(shuō)的“緊死”，緊固牢固即可。

自密封閥門在通徑較大的閥門中，高壓閥門閥蓋一般都會(huì)采用自密封結(jié)構(gòu)，自密封拆裝工序相對(duì)復(fù)雜，如果不清楚原理，對(duì)新手來(lái)說(shuō)十分頭疼。當(dāng)然自密封閥門也有一個(gè)好處，就是閥蓋不會(huì)有較難拆卸的螺栓，更不需要熱緊或?qū)Ｓ玫呐ちΠ馐?。自密封逆止閥普通密封逆止閥螺栓小且少螺栓多拆四合環(huán)用

普通密封閥門普通密封也叫強(qiáng)制密封，通過(guò)擰緊法蘭螺栓，對(duì)密封墊片施加壓緊力，預(yù)緊的墊片受到壓縮，密封面上凹凸不平的微隙被填滿，從而阻止介質(zhì)泄漏。介質(zhì)的壓力作用在閥蓋上，其方向是朝向閥蓋打開(kāi)的方向，所以螺栓的預(yù)緊力必須大于介質(zhì)作用在閥蓋上的壓力。根據(jù)：壓力=壓強(qiáng)*截面積，閥蓋直徑越大，所受到介質(zhì)的作用力越大。所以這種結(jié)構(gòu)一般用在中低壓閥門或者通徑較小的高壓閥門上。

自密封閥門電廠中比較常見(jiàn)的使用的是楔形密封墊或平墊片的自密封形式，楔形的用的最多，平墊片目前我能直接說(shuō)出來(lái)的，也只有高加人孔門，閥門的還沒(méi)見(jiàn)過(guò)。相對(duì)于強(qiáng)制密封，自密封的密封頭受到介質(zhì)壓力方向沒(méi)變，但是力的方向卻是朝著壓緊密封墊的方向，介質(zhì)壓力越高，密封頭對(duì)楔形密封的作用力越大，壓的越緊，完全彌補(bǔ)了強(qiáng)制密封的缺點(diǎn)。自密封中根據(jù)介質(zhì)壓力作用在密封墊上的力的方向又可分為：軸向自緊密封和徑向自緊密封。軸向自緊密封有：楔形墊組合密封（伍德密封）、楔形密封、平墊自緊密封、C形圈密封和O形圈密封。徑向自緊密封有：雙錐密封、B形環(huán)密封、三角墊密封、八角墊（橢圓墊）密封及透鏡墊密封。（來(lái)自網(wǎng)上的分類）

自密封閥門楔形密封密封頭（閥蓋）介質(zhì)壓力介質(zhì)壓力

自密封閥門——主要基本部件自密封部分的基本部件：1、密封頭，也算是閥蓋，承受介質(zhì)壓力后，壓緊密封圈。2、均壓環(huán)，就是個(gè)環(huán)形鋼圈，使密封圈受力均勻。3、四合環(huán)，只是一種稱呼，當(dāng)然并不一定是四塊，嵌在閥體的溝槽內(nèi)，限制均壓環(huán)的位移，好讓密封圈上部受力。4、密封圈，起密封作用。5、預(yù)緊螺栓（有些是并帽的形式），主要使密封頭對(duì)密封圈有一個(gè)預(yù)緊力。

自密封閥門——自密封檢修工序解體（此處主要介紹自密封，并不介紹整個(gè)閥門檢修。）1、松開(kāi)預(yù)緊螺栓，通過(guò)外力（如銅棒）使密封頭超閥芯方向移動(dòng)。2、取下四合環(huán)。3、向外拉出密封頭，依次取下均壓環(huán)、取下密封圈。密封狀態(tài)推進(jìn)密封頭取下四合環(huán)

自密封閥門——自密封檢修工序回裝：1、密封圈套在密封頭上，套上均壓環(huán)，密封頭送入閥體，盡量向里推入，讓出槽道。2、安裝四合環(huán)。3、向外拉出密封頭，旋緊預(yù)緊螺栓。拉出密封頭裝入四合環(huán)裝入密封頭

自密封閥門——自密封檢修工序技巧：1、四合環(huán)可以看成是一個(gè)圓環(huán)被切成四部分，當(dāng)然也有可能更多，比如六部分。但是并不是等份分割，其基本形狀如圖所示，分為兩種結(jié)構(gòu)形式。①和②一樣，③和④一樣，因?yàn)榍锌诘年P(guān)系，解體時(shí)必須先取下①或②中的一塊，然后取下其它，回裝的時(shí)候正好反過(guò)來(lái)。①②③④如果閥體上有2個(gè)小孔，可以用螺絲刀之類的穿過(guò)小孔，將四合環(huán)①、②向里推入，然后取出。然后旋轉(zhuǎn)③和④到小孔的位置取出。如果有4個(gè)小孔，那么每塊都對(duì)應(yīng)一個(gè)，更好取出。如果沒(méi)有孔，則需要平口螺絲刀之類的，插入四合環(huán)之間的空隙，先撬出①和②，然后取出③和④。一般四合環(huán)與閥體槽道軸向間隙是比較大的，只有密封頭未退讓到位或者槽道銹蝕的時(shí)候，才會(huì)出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。還有就是回裝的時(shí)候記得是哪一塊對(duì)著小孔。

自密封閥門——自密封檢修工序2、巧妙利用閥門自身結(jié)構(gòu)。自密封拆裝關(guān)鍵工序是密封頭的推進(jìn)、拉出。推進(jìn)的時(shí)候一般用銅棒配合手錘（或大錘）敲打，拉出的時(shí)候則會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間未解體，多少有些卡澀，密封頭上部不容易受力。這時(shí)候需要裝上支架及手輪部分，開(kāi)啟閥門，利用閥桿將密封頭“帶出來(lái)”。如果閥桿螺紋部分長(zhǎng)度不夠，則需要在支架與閥體之間墊一些東西。如果不是太緊，也可以不裝支架部分，將閥桿推到底，然后向外猛的拉出，利用閥桿和閥芯的慣性加拉力，帶出密封頭。

自密封閥門——自密封檢修工序回裝的注意事項(xiàng)：有些自密封閥門水平安裝，造成四合環(huán)是豎立的，頂部的那塊容易從槽道中滑落，如果沒(méi)注意，很可能使密封頭直接抵在四合環(huán)上。如圖上部狀態(tài)，密封頭無(wú)法拉出，無(wú)法壓緊密封圈，裝上以后必然發(fā)生泄漏。如何避免呢？上部的四合環(huán)可以纏一圈透明膠布，使它和槽道之間有一定緊力，這樣就不容易掉下來(lái)。如何驗(yàn)證是否裝到