密封垫是软密封闸阀与管道连接部位的关键密封元件,其性能直接影响阀门的密封效果和管道系统的稳定运行。在软密封闸阀的长期使用过程中,密封垫的正确选用和正确替换是确定阀门密封性能的重要环节。以下将从密封垫的选用原则、常用材质及愈换方法等方面进行详细阐述。
一、密封垫的选用原则
密封垫的选用需综合考虑多方面因素,确定其与阀门和管道的工作条件相匹配,从而实现稳定密封。
起先,要根据介质性质选用密封垫。不同的介质对密封垫的腐蚀性、溶解性等影响不同,若介质具有腐蚀性,应选择蚀性强的密封垫材质,如聚四氟乙烯材质的密封垫,其对酸、碱等腐蚀性介质具有良好的抵抗能力;对于输送油类等有机溶剂的管道,应选用不怕油性能不错的丁腈橡胶密封垫,避免密封垫被介质溶胀而失去密封性能;对于高温蒸汽介质,需选择经得起高温的石棉橡胶密封垫或金属包覆垫片,防止密封垫在高温下老化失效。
其次,需结合工作压力选用密封垫。密封垫所能承受的压力有一定范围,选用时应其额定工作压力不低于管道系统的工作压力。低压管道系统可选用橡胶类密封垫,其弹性不错,密封性能佳;中压管道系统可选用石棉橡胶密封垫,具有好的抗压性能;高压管道系统则需选用金属垫片或金属复合垫片,以达到高压条件下的密封要求。若密封垫的不怕压性能不足,在高压作用下容易发生变形、破裂,导致介质泄漏。
再次,工作温度也是密封垫选用的重要依据。不同材质的密封垫有其对应的不怕温范围,超过此范围会导致密封垫性能下降。橡胶密封垫的不怕温范围相对较窄,一般适用于温度不超过100℃的工况;石棉橡胶密封垫可在较不错温度下使用,通常能承受200-300℃的温度;聚四氟乙烯密封垫的不怕温性能不错,可在-200℃至260℃的温度范围内保持稳定性能。选用时需根据管道系统的高和低工作温度,选择不怕温性能与之匹配的密封垫。
然后,要考虑密封垫与密封面的匹配性。密封垫的尺寸应与阀门和管道的法兰密封面尺寸相匹配,包括密封垫的内径、外径和厚度,确定密封垫能全部覆盖密封面,且不会因尺寸过大而发生褶皱,或因尺寸过小而无法密封。同时,密封垫的硬度应适中,既能与密封面紧密贴合,又不会因过硬而难以变形,或过软而在压力作用下被挤出。
二、常用密封垫材质及特点
目前软密封闸阀常用的密封垫材质有橡胶、石棉橡胶、聚四氟乙烯等,不同材质的密封垫具有不同的性能特点,适用于不同的工作条件。
橡胶密封垫是应用较为普遍的一种密封垫,常用的有自然橡胶、丁腈橡胶、氟橡胶等。自然橡胶密封垫具有良好的弹性和性,适用于水、空气等无腐蚀性介质的低压常温管道系统,但不怕油性能和不怕温性能较差。丁腈橡胶密封垫具有不错的不怕油性能,对汽油、煤油、柴油等油类介质有良好的抵抗能力,适用于输油管道系统,其不怕温范围一般为-40℃至120℃。氟橡胶密封垫具有优良的不易腐蚀性和高温性能,能不怕受多种化学介质的腐蚀,可在-20℃至200℃的温度范围内使用,适用于腐蚀性介质和高温工况,但成本相对较不错。
石棉橡胶密封垫由石棉纤维和橡胶混合压制而成,具有好的不怕热性和不怕压性,适用于水、蒸汽、油类等介质的中低压管道系统。根据石棉含量和橡胶种类的不同,石棉橡胶密封垫的不怕温性能也有所差异,一般可承受150-350℃的温度。但其弹性相对较差,在低温环境下容易变硬,影响密封性能,且石棉纤维对人体健康有一定危害,在一些对环保要求较不错的场合已逐渐被替代。
聚四氟乙烯密封垫具有不错的化学稳定性,几乎能不怕所有化学介质的腐蚀,被誉为“塑料王”。其不怕温范围广,可在-200℃至260℃的温度范围内长期使用,且不吸水、不粘连,适用于腐蚀性介质、高温高压以及洁净管道系统。但聚四氟乙烯的弹性较差,质地较硬,在使用时通常需要与弹性不错的材料复合,如聚四氟乙烯包覆橡胶密封垫,既保留了聚四氟乙烯的蚀性,又利用了橡胶的弹性,提升了密封性能。
三、密封垫的替换方法
当密封垫出现老化、损坏或密封失效时,需及时愈换密封垫,以恢复阀门的密封性能。密封垫的替换需按照规范的步骤进行,愈换质量。
起先,做好替换前的准备工作。关闭软密封闸阀上游和下游的控制阀门,排空管道内的介质,释放管道内的压力,确定愈换过程稳定。准备好所需的工具,如扳手、螺丝刀、撬棍、清理工具等,以及新的密封垫,新密封垫的材质、尺寸应与原密封垫一致,且符合管道系统的工作条件。同时,准备好密封胶等辅助材料,用于增强密封效果。
其次,拆卸法兰连接部件。使用扳手松开阀门与管道连接法兰上的螺栓和螺母,螺栓应按照对角顺序逐步松开,避免法兰受力不均产生变形。螺栓拆卸完成后,小心地将法兰分开,取出旧密封垫。若旧密封垫与法兰密封面粘连紧密,可用撬棍轻轻撬动,但注意不要损伤法兰密封面。
再次,清理法兰密封面和密封槽。用清理工具(如钢丝刷、抹布等)全部清理法兰密封面上的杂质、油污、旧密封垫残留物等,密封面干净平整。检查法兰密封面是否存在划痕、凹陷、锈蚀等缺陷,若有轻微缺陷,可用砂纸进行打磨修理;若缺陷严重,需对法兰密封面进行加工处理或替换法兰。同时,清理密封槽内的杂质,确定密封槽干净无异物。
然后,安装新的密封垫。在新密封垫的两面均匀涂抹一层薄薄的密封胶,以增强密封性能,但注意不要涂抹过多,以免密封胶进入管道系统。将新密封垫正确放置在法兰密封面上,密封垫的位置居中,无偏移、褶皱,与密封面全部贴合。若法兰上有定位销,应确定密封垫的定位孔与定位销对齐。
然后,重新连接法兰并紧固螺栓。将法兰对齐,穿上螺栓并套上螺母,螺栓应全部安装到位,避免漏装。按照对角均匀的原则逐步拧紧螺母,分多次拧紧,每次拧紧的幅度要均匀,使法兰面均匀受力,避免法兰变形。后期拧紧扭矩应符合相关规范要求,既要确定密封垫被充足压紧,实现密封,又要防止过度拧紧损坏法兰或螺栓。
愈换完成后,需对密封部位进行检查。可进行压力试验,缓慢升高管道内的压力至工作压力,观察法兰连接部位是否有介质泄漏现象。若未出现泄漏,说明密封垫替换合格;若存在泄漏,需重新检查密封垫的安装情况、法兰密封面是否完好以及螺栓是否紧固到位,需要时重新愈换密封垫。
总之,软密封闸阀密封垫的选用和替换是确定阀门密封性能的关键环节。在选用时需综合考虑介质性质、工作压力、温度等因素,选择适当的材质和尺寸;愈换时需严格按照规范步骤操作,替换质量。只有做好密封垫的选用和愈换工作,才能防止介质泄漏,确定管道系统的稳定稳定运行。