耐高温保温球阀密封材料选型

耐高温保温球阀密封材料选型随着国内工业的不断发展，对管线上使用的保温球阀的需求也随之增加，对保温球阀的要求也越来越高，用户选用保温球阀时，特别关注该阀有没有具有良好的密封性能以阻止介质的泄漏。由于进口保温球阀的可靠性较好，因此用户对重要部位多采用进口保温球阀，但是进口保温球阀价格昂贵，交货周期较长，售后服务不方便，严重影响整套管线的运作。为了减少管线费用，实现保温球阀的国产化，国内厂家也不断在国产保温球阀的质量上、密封可靠性上精益求精，力求代替进口保温球阀。本文就针对保温球阀在耐高温问题上进行分析并提出改进措施。
保温球阀存在的缺陷,对其密封材料及密封结构进行改进,使其在高温工况下能确保密封性能,并且大大提高其使用寿命.保温球阀包括阀体、球体、阀杆，阀杆下端开有自平衡孔，阀杆连接到球体，阀杆与球体设置在阀体内，球体与阀体之间设有阀座，阀座与阀体之间还设置有补偿弹簧；所述阀座贴合球体形成密封面，阀座与阀体接触面开有环形凹槽，环形凹槽内设置有自限式电伴热带；所述阀体上开有与轴向垂直并且大小与自限式电热带适配的通孔。采用本实用新型有效解决球阀内部保温的问题。

1、耐高温保温球阀密封材料选型提出问题

目前现有技术领域中的保温球阀也称夹套球阀，是在球阀的基础上焊装金属夹套，夹套与阀体之间构成保温通道，通道内注入蒸汽或其他保温介质，确保阀内介质能够正常工作。保温球阀具有良好的保温特性，且阀门的通径与管径一致，同时又能有效地降低管路中介质热量损失。主要用于石油、化工、冶金、制药、食品等各类系统中，以输送常温下会凝固的高粘度介质。

因受阀门密封结构及其相对应的密封材料的制约，其使用的温度小于200℃。而且长时间在200℃的工况下使用，寿命较短。虽然阀座方面可选用短时间能耐300℃的高强度石墨材料，但阀门中还有许多需要密封的部位仍无法在高温场合下密封，特别是径向密封方面，高强度石墨材料不适宜做径向密封。通常的保温球阀径向密封是采用O形圈密封结构，这样整台阀门的使用温度直接受到O形圈使用温度的制约，目前保温球阀上使用的O形圈是氟橡胶，而氟橡胶的使用温度在200℃以内，且不能长期在这极限温度内使用。远远不能满足市场中许多介质的要求，如工况介质为松香时，其要求保温球阀的使用温度为300℃，这样才有利于松香介质获得较为理想的流动性，传统中用O形圈作为密封零件时，就无法满足其要求。

2、耐高温保温球阀密封材料选型改进措施

根据保温球阀存在的问题，确定对保温球阀的密封材料和结构进行改进。

（1）首先对图1在支承圈与阀体之间，通常采用O形圈作径向密封的结构进行改进，取消采用O形圈的密封结构，在图2支承圈上直接加工出台阶结构使支承圈与阀体之间组成密封腔．在密封腔内装上耐高温的柔性石墨材料的密封圈，在密封圈后面加装一个带锥截面的垫圈，垫圈后面装上专用结构的螺塞，这样通过旋紧螺塞，螺塞将力传递给垫圈，垫圈的锥截面将挤压密封圈，密封圈产生变形，使其在径向内外贴紧支承圈和阀体，从而使保温球阀在径向获得耐高温的密封结构，同时，通过旋紧螺塞，使球体与阀座之间产生预紧密封力，使其获得密封。

（2）在阀座密封结构上亦做出相应的改进，采用镶入式结构，将阀体及支承圈挖出凹槽，凹槽底端装入密封性能优越且耐高温的柔性石墨，既能起到阀座底端的密封作用，又能起到各密封副之间因热胀冷缩的补偿作用。在柔性石墨上面装上耐高温的金属阀座，使用温度可提高到425℃以内长时间使用，从而解决了保温球阀不能在200℃以上长时间使用的局面。并且还可根据实际工况的要求选用不同材质的阀座。

（3）在图1中起排泄作用的底端接管与堵头是螺纹连接，当温度升高时，螺纹部分的密封很难保证，决定取消堵头，在图2中与底端接管连接的堵头换上台阶式排污堵头，连接端用缠绕垫进行密封，确保底端的密封可靠性。

3、耐高温保温球阀密封材料选型结语
本实用新型提出了一种高温球阀，属于球阀领域。它包括球阀本体，所述球阀本体上包括球形的阀芯，该阀芯上连接有阀杆，在阀芯上还设有阀座，所述阀杆为相同的两根，且对称设置于阀芯的两端。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是本实用新型采用一种全对称结构的球阀，当温度升高时，阀芯和阀座会沿着各自的中轴线膨胀，当材料选用恰当时球球阀各零件始终保持正常的位置关系，从而实现在高温状态下的正常工作。不只解决了球阀耐高温、高压差的问题，同时本实用新型制作成本低，具有密封性好、耐高温、寿命长特点。
通过改进保温球阀的密封结构，密封性能优良，特别是改进后的柔性石墨代替了O形圈，在温度≤425℃的工况上得到广泛使用。随着国内工业水平的发展和技术进步，其性能将不断提高，应用范围将不断扩大。保温球阀是根据市场需求而改进设计制造的，该阀门具有整体结构紧凑、操作方便、密封可靠和寿命长等特点，目前该保温球阀在用户使用工况中运行良好，各项性能指标均达到设计要求。对容易凝固、高粘度的液体介质具有优良的性能，特别适用于松香之类的稠质介质。