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高温阀门填料结构外漏分析

在高温工况下，如选用石墨盘根密封结构，很容易出现外漏情况。经分析原因如下：

石墨盘根装入填料函内，高温阀门，通过填料压盖上紧固螺栓松紧来施加对填料的轴向压力。由于填料具有一定程度的可塑性，受轴向压力后产生径向压力和微变形，内孔与阀杆紧密贴合，但是这种贴合上下不是均匀的。通过填料压力分布和填料密封力分布可知，填料函中上部填料和下部填料受介质压力是不均匀的。直接导致两部分填料塑性变形不一致，容易出现填料与阀杆的局部密封过度或者密封不足，同时靠近压盖处受的径向压紧力大，所带来的填料与阀杆的摩擦力也大，在此处阀杆和填料容易出现磨损。

在高温情况下，温度越高，石墨盘根膨胀越大，高温阀门价格，摩擦力也随之加大，高温所带来的散热不及时，加速了阀杆和填料的磨损率，高温阀门生产商，这也是高温阀门填料容易出现外漏的主要原因。

阀门的密封性能是评定阀门质量性能的一个重要指标。现在大部分的调节阀或者通用阀门阀杆和填料密封为接触式密封，因其结构简单、装配及更换方便、成本低廉而被广泛采用。

阀门中阀杆和填料处的泄漏又是常见的现象。填料之所以能起到密封的作用，其原理现在主要存在两大密封观点，分别是“轴承效应”和“迷宫效应”。

填料的“轴承效应”是指在盘根填料和阀杆之间，挤压填料以及在外部的润滑剂作用下，因为张力在阀杆的接触面形成一层液膜，使填料和阀杆形成类似于滑动轴承的关系，这样填料和阀杆就不会因为过度摩擦而出现磨损，同时因为液膜存在，填料和阀杆时刻处于密封状态。

填料密封中的“迷宫效应”所指的阀杆的表面平整程度无法达到微观水平，阀杆和填料间的微小间隙这是客观存在的，无法消除，如果从这方面进行填料密封设计，往往效果不是很理想，而这是造成多空间泄漏或动力泄漏的基本条件。密封介质通过填料和阀杆泄漏机理有很多形式：腐蚀间隙泄漏机制、多孔泄漏机制、动力泄漏机制等。本文对于高温工况下的阀门填料密封结构的改进设计是基于上述多种泄漏机制，提出切实可行的改进方案。