上海滬工閥門(mén)廠(chǎng)（集團）有限公司

隨著(zhù)國內工業(yè)的不斷發(fā)展，對管線(xiàn)上使用的保溫球閥的需求也隨之增加，對保溫球閥的要求也越來(lái)越高，用戶(hù)選用保溫球閥時(shí)，特別關(guān)注該閥有沒(méi)有具有良好的密封性能以阻止介質(zhì)的泄漏。由于進(jìn)口保溫球閥的可靠性較好，因此用戶(hù)對重要部位多采用進(jìn)口保溫球閥，但是進(jìn)口保溫球閥價(jià)格昂貴，交貨周期較長(cháng)，售后服務(wù)不方便，嚴重影響整套管線(xiàn)的運作。為了減少管線(xiàn)費用，實(shí)現保溫球閥的國產(chǎn)化，國內廠(chǎng)家也不斷在國產(chǎn)保溫球閥的質(zhì)量上、密封可靠性上精益求精，力求代替進(jìn)口保溫球閥。本文就針對保溫球閥在耐高溫問(wèn)題上進(jìn)行分析并提出改進(jìn)措施。

1 提出問(wèn)題

目前現有技術(shù)領(lǐng)域中的保溫球閥也稱(chēng)夾套球閥，是在球閥的基礎上焊裝金屬夾套，夾套與閥體之間構成保溫通道，通道內注入蒸汽或其他保溫介質(zhì)，確保閥內介質(zhì)能夠正常工作。保溫球閥具有良好的保溫特性，且閥門(mén)的通徑與管徑一致，同時(shí)又能有效地降低管路中介質(zhì)熱量損失。主要用于石油、化工、冶金、制藥、食品等各類(lèi)系統中，以輸送常溫下會(huì )凝固的高粘度介質(zhì)。

因受閥門(mén)密封結構及其相對應的密封材料的制約，其使用的溫度小于 200℃。而且長(cháng)時(shí)間在 200℃ 的工況下使用，壽命較短。雖然閥座方面可選用短時(shí)間能耐 300 ℃ 的高強度石墨材料，但閥門(mén)中還有許多需要密封的部位仍無(wú)法在高溫場(chǎng)合下密封，特別是徑向密封方面，高強度石墨材料不適宜做徑向密封。通常的保溫球閥徑向密封是采用 O 形圈密封結構，這樣整臺閥門(mén)的使用溫度直接受到 O 形圈使用溫度的制約，目前保溫球閥上使用的 O 形圈是氟橡膠，而氟橡膠的使用溫度在 200℃ 以?xún)�，且不能長(cháng)期在這極限溫度內使用。遠遠不能滿(mǎn)足市場(chǎng)中許多介質(zhì)的要求，如工況介質(zhì)為松香時(shí)，其要求保溫球閥的使用溫度為 300 ℃，這樣才有利于松香介質(zhì)獲得較為理想的流動(dòng)性，傳統中用 O 形圈作為密封零件時(shí)，就無(wú)法滿(mǎn)足其要求。

2 改進(jìn)措施

根據保溫球閥存在的問(wèn)題，確定對保溫球閥的密封材料和結構進(jìn)行改進(jìn)。

（1）首先對圖 1 在支承圈與閥體之間，通常采用 O 形圈作徑向密封的結構進(jìn)行改進(jìn)，取消采用 O 形圈的密封結構，在圖 2 支承圈上直接加工出臺階結構使支承圈與閥體之間組成密封腔．在密封腔內裝上耐高溫的柔性石墨材料的密封圈，在密封圈后面加裝一個(gè)帶錐截面的墊圈，墊圈后面裝上專(zhuān)用結構的螺塞，這樣通過(guò)旋緊螺塞，螺塞將力傳遞給墊圈，墊圈的錐截面將擠壓密封圈，密封圈產(chǎn)生變形，使其在徑向內外貼緊支承圈和閥體，從而使保溫球閥在徑向獲得耐高溫的密封結構，同時(shí)，通過(guò)旋緊螺塞，使球體與閥座之間產(chǎn)生預緊密封力，使其獲得密封。

（2）在閥座密封結構上亦做出相應的改進(jìn)，采用鑲入式結構，將閥體及支承圈挖出凹槽，凹槽底端裝入密封性能優(yōu)越且耐高溫的柔性石墨，既能起到閥座底端的密封作用，又能起到各密封副之間因熱脹冷縮的補償作用。在柔性石墨上面裝上耐高溫的金屬閥座，使用溫度可提高到 425℃ 以?xún)乳L(cháng)時(shí)間使用，從而解決了保溫球閥不能在 200℃ 以上長(cháng)時(shí)間使用的局面。并且還可根據實(shí)際工況的要求選用不同材質(zhì)的閥座。

（3）在圖 1 中起排泄作用的底端接管與堵頭是螺紋連接，當溫度升高時(shí)，螺紋部分的密封很難保證，決定取消堵頭，在圖 2 中與底端接管連接的堵頭換上臺階式排污堵頭，連接端用纏繞墊進(jìn)行密封，確保底端的密封可靠性。

3 結語(yǔ)

通過(guò)改進(jìn)保溫球閥的密封結構，密封性能優(yōu)良，特別是改進(jìn)后的柔性石墨代替了 O 形圈，在溫度 ≤425℃ 的工況上得到廣泛使用。隨著(zhù)國內工業(yè)水平的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，其性能將不斷提高，應用范圍將不斷擴大。保溫球閥是根據市場(chǎng)需求而改進(jìn)設計制造的，該閥門(mén)具有整體結構緊湊、操作方便、密封可靠和壽命長(cháng)等特點(diǎn)，目前該保溫球閥在用戶(hù)使用工況中運行良好，各項性能指標均達到設計要求。對容易凝固、高粘度的液體介質(zhì)具有優(yōu)良的性能，特別適用于松香之類(lèi)的稠質(zhì)介質(zhì)。