耐高温保温球阀改进措施

耐高温保温球阀改进措施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。

1 耐高温保温球阀改进措施提出问题
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。
 耐高温球阀有多种密封结构，软密封形式为PTFE、PPL、高温塑料等密封，硬密封形式为金属对金属密封，硬密封球阀的驱动形式除了电动之外还有手动，蜗轮杆传动，气动等。耐高温球阀的蝶板安装于管道的直径方向。在硬密封球阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板绕着轴线旋转，高温球阀旋转角度为0°~90°之间，旋转到90°时，阀门则牌全开状态。其特征在于：所述阀座密封圈由软性T形密封环两侧多层不锈钢片组成。
　　
　  阀板与阀座的密封面为斜圆锥结构，在阀板斜圆锥表面堆焊耐温、耐蚀合金材料；固定在调节环压板之间的弹簧与压板上调节螺栓装配一起的结构。这种结构有效地补偿了轴套与阀体之间的公差带及阀杆在介质压力下的弹性变形，解决了阀门在双向互换的介质输送过程中存在的密封问题。　　
　 采用软性T型两侧多层不锈钢片组成密封圈，具有金属硬密封和软密封的双重优点，无论在低温和高温情况下，均具有零渗漏的密封性能。试验证明池正流状态（介质流动方向与蝶板转动方向相同）时，密封面的压力是传动装置的力矩和介质压力对阀板的作用产生的。正向介质压力增大时阀板斜圆锥表面与阀座密封面挤压越紧，密封效果越好。

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 耐高温保温球阀改进措施改进措施
一种新型保温球阀，其具有：阀体，其内设球体，阀体安装有与球体连接的阀杆，其特征在于，所述阀体外壳依次设有聚苯乙烯泡沫塑料层、空气层以及膨胀珍珠岩层。本实用新型的有益效果是：外部防护结构能够有效的保证球阀不至于外部温度过低而影响自身的工作。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 耐高温保温球阀改进措施结语
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。因保温球阀具有良好的保温保冷特性，现已广泛地运用于化工、冶金、制药以及食品等领域，备受市场用户的关注。然而许多保温球阀用户却因保温球阀的安装而大伤脑筋，实际上正确安装保温球阀不仅可以避免产品磨损，而且能够提升工作效率，那么究竟应如何正确安装保温球阀呢？

保温球阀的安装步骤
    1、取掉法兰端两边的保护盖，在阀完全打开的状态下进行冲洗清洁。
    2、安装前应按规定的信号(电或气)进行整机测试(防止因运输产生振动影响使用性能)，合格后方可上线安装(接线按电动执行机构线路图）
    3、准备与管道连接前，须冲洗和清除干净管道中残存的杂质(这些物质可能会损坏阀座和球)。
    4、在安装期间，请不要用阀的执行机构部分作为起重的吊装点，以避免损坏执行机构及附件。
    5、本类阀应安装在管道的水平方向或垂直方向。
    6、安装点附近的管道不可有低垂或者承受外力的现象，可以用管道支架或者支撑物来消除管线的偏离。
    7、与管道连接后，请用规定的扭矩交叉锁紧法兰连接螺栓。