泵閥門密封因素及原理
作者：泵 來源：閥門 發(fā)布時間：2023-07-27
對閥門密封性能的要求，要防止泄漏角度出發(fā)。
根據(jù)其泄漏的不同部位和程度，導致閥門的泄漏情況不同，因此，需要提出不同的防漏措施。
一、影響閥門密封的因素很多，主要有以下幾種：
1、密封副結構
在溫度或密封力作用的變化下，密封副的結構就會發(fā)生變化。而且這種變化會影響和改變密封副相互之間的作用力，從而使閥門密封的性能減小。因此，在選擇密封件時，一定要選擇具有彈性變形的密封件。同時，也要注意密封面的寬度。原因在于密封副的接觸面不能完全吻合，當密封面寬度增加，就要加大密封所需要的作用力。
2、密封面比壓
密封面的比壓大小影響著閥門密封性能大小和閥門的使用壽命。因此，密封面比壓也是非常重要的一個因素。在相同的條件下，比壓太大會引起閥門的損壞，但比壓太小酒會造成閥門泄漏。因此，需要我們在設計時要充分考慮到比壓的合適度
3、密封副的質量
密封副質量主要是指我們要對材料的選擇，匹配，制造精度上進行把關。比如，閥瓣與閥座密封面很吻合，能提高密封性。環(huán)向波紋度多的特點，是其迷宮密封性能好。
閥門泄露在生活、生產中十分普遍，輕則會造成浪費，或給生活帶來危險，如自來水閥門泄露，重則導致嚴重后果的發(fā)生，如化工行業(yè)的、有害、易燃、易及腐蝕性介性質的泄漏等，嚴重的威脅人身安全、財產安全和環(huán)境污染的事故。一臺依靠外力旋轉傳動開及關閉的閥門都設計有一個密封裝置既用在填料涵中裝上一定數(shù)量的填料密封圈，以至達到密封效果，但密封情況有如何呢？閥門的填料處泄漏是閥門中容易出現(xiàn)泄漏故障的部位其一，但究其原因大致有二個方面的原因。
4、介質的物理性質
介質的物理性質也影響到閥門密封性能。這些物理性質包括溫度，粘度和表面的親水性等。溫度變化不僅影響著密封副的松弛度和零件尺寸的改變，還與氣體的粘度有著密不可分的關系。氣體粘度隨著溫度的升高或降低而增大或減小。因此，為了減少溫度對閥門密封性能的影響程度，我們在進行密封副設計時，要把其設計成彈性閥座等具有熱補償性的閥門。粘度與流體的滲透能力有關。當在相同條件下時，粘度越大，流體的滲透能力就越小。表面的親水性是指在金屬表面有一層薄膜時，要去掉這層薄膜。因為這層很薄的油膜，會破壞表面的親水性，導致堵塞流體的通道。
二、 閥門密封性原理
密封就是防止泄漏，那么閥門密封性原理也是從防止泄漏研究的。造成泄漏的因素主要有兩個，一個是影響密封性能的最主要的因素，即密封副之間存在著間隙，另一個則是密封副的兩側之間存在著壓差。閥門密封性原理也是從液體的密封性、氣體的密封性、泄漏通道的密封原理和閥門密封副等四個方面來分析的。
1、液體的密封性
液體的密封性是通過液體的粘度和表面張力來進行。當閥門泄漏的毛細管充滿氣體的時候，表面張力可能對液體進行排斥，或者將液體引進毛細管內。這樣就形成了相切角。當相切角小于90°的時候，液體就會被注入毛細管內，這樣就會發(fā)生泄漏。發(fā)生泄漏的原因在于介質的不同性質。用不同介質做試驗，在條件相同的情況下，會得出不同的結果。可以用水，用空氣或用煤油等。而當相切角大于90°時，也會發(fā)生泄漏。因為與金屬表面上的油脂或蠟質薄膜有關系。一旦這些表面的薄膜被溶解掉，金屬表面的特性就發(fā)生了變化，原來被排斥的液體，就會侵濕表面，發(fā)生泄漏。針對上述情況，根據(jù)泊松公式，可以在減少毛細管直徑和介質粘度較大的情況下，來實現(xiàn)防止泄漏或減少泄漏量的目的。
2、氣體的密封性
根據(jù)泊松公式，氣體的密封性與氣體分子和氣體的粘性有關。泄漏與毛細管的長度和氣體的粘度成反比，與毛細管的直徑和驅動力成正比。當毛細管的直徑和氣體分子的平均自由度相同時，氣體分子就會以自由的熱運動流進毛細管。因此，當我們在做閥門密封試驗的時候，介質一定要用水才能起到密封的作用，用空氣即氣體就不能起到密封的作用。即使我們通過塑性變形方式，將毛細管直徑降到氣體分子以下，也仍然不能阻止氣體的流動。原因在于氣體仍然可以通過金屬壁擴散。所以我們在做氣體試驗時，一定要比液體試驗更加的嚴格。
3、閥門密封副
閥門密封副是閥座和關閉件在互相接觸時進行關閉的那一部分。金屬密封面在使用過程中，容易受到夾入介質，介質腐蝕，磨損顆粒，氣蝕和沖刷的損害的。比如磨損顆粒。如果磨損顆粒比表面的不平整度小，在密封面磨合時，其表面精度就會得到改善，而不會變壞。相反，則會使表面精度變壞。因此在選擇磨損顆粒時，要綜合考慮其材料，工況，潤滑性和對密封面的腐蝕情況等因素。如同磨損顆粒一樣，我們在選擇密封件時，要綜合考慮影響其性能的各種因素，才能起到防泄漏的功能。因此，必須選擇那些抗腐蝕，抗擦傷和耐沖刷的材料。否則，缺少任何一項要求，就會使其密封性能大大降低。
4、泄漏通道的密封原理
閥門密封由散布在波形面上的不平整度和波峰間距離的波紋度構成粗糙度兩個部分組成。在我國大部分的金屬材料彈性應變力都較低的情況下，如果要達到密封的狀態(tài)，就需要對金屬材料的壓縮力提更高的要求，即材料的壓縮力要超過其彈性。因此，在進行閥門設計時，密封副結合一定的硬度差來匹配，在壓力的作用下，就會產生一定程度的塑性變形密封的效果。如果密封表面都是金屬材料，那么表面不平整的凸出點就會最早的出現(xiàn)，在初只需用較小的載荷就可以使這些不平整的凸出點產生塑性變形。當接觸面增大時，表面的不平整就會變成塑性-彈性變形。這時處在凹處的兩面粗糙度就會存在。需要施加能使底層材料產生嚴重塑性變形的載荷時，并且使得兩表面接觸緊密，沿著連續(xù)線和環(huán)向方向才能使這些尚存的通徑密合。
