石墨盤根性能

時間：2020-03-06作者：廊坊中英石棉化工有限公司瀏覽：310

石墨盤根性能逸散性泄漏防控的范圍既包括揮發(fā)性有害物質(zhì)泄漏——防止污染環(huán)境，也包括蒸汽和其它低溫惰性介質(zhì)泄漏——防止生產(chǎn)效率降低。從根源上防止泄漏，應(yīng)該說是可能之選。具體而言，需要精心設(shè)計殼體，合理選擇盤根材質(zhì)和結(jié)構(gòu)，以及正確的安裝。

通常填料函內(nèi)可容納四至六個盤根環(huán)，而閥桿的密封元件，少則一至二個，多則如升桿結(jié)構(gòu)那樣，可能有七個盤根環(huán)。盤根環(huán)可以采用編繩法或模壓成型法制造。編繩法制造的盤根材料，可以按照心軸/閥桿的圓周長度切割成段，切口呈45o(斜接)或90o(垂直)。

推薦采用斜接法，因為在軸向載荷的作用下能獲得較好的端面結(jié)合效果。必須注意，每個盤根環(huán)必須完整環(huán)繞心軸/閥桿的整個圓周;較好的狀態(tài)是，盤根環(huán)外側(cè)與填料函內(nèi)壁間的緊密度，**盤根環(huán)內(nèi)側(cè)與閥桿間的緊密度。如果切口處的盤根繩頭過長導(dǎo)致堆疊，或者過短導(dǎo)致空缺，都會導(dǎo)致盤根環(huán)密度不均勻，成為潛在的泄漏路徑。

壓縮和載荷

安裝盤根時，必須依次將各個盤根環(huán)安裝到位，直到完成全套盤根組。如此可確保軸向應(yīng)力分布均勻，并降低摩擦力和泄漏率，降低甚至避免將來更換盤根或重新緊固壓蓋的需求，從而延長盤根組的使用壽命。

反之如果一次性安裝一套五個盤根環(huán)，那么較靠近壓蓋隨動件的*盤根環(huán)受到的載荷較大，但較貼近工藝介質(zhì)的較底層盤根環(huán)受到的載荷很小，甚至可以忽略不計。原因是盤根環(huán)會降低軸向載荷，底層盤根環(huán)阻止介質(zhì)泄漏的效果就會變差，無論其是切割纏繞還是模壓成型盤根。還有一種情況是對盤根環(huán)*施加的載荷過大，導(dǎo)致閥桿轉(zhuǎn)動時的摩擦力過大，甚至損壞盤根組(圖1)。從一些數(shù)據(jù)可以看出，如果安裝作業(yè)正確規(guī)范，盤根組在經(jīng)歷100次機械循環(huán)后，應(yīng)力松弛的程度較高不**過20%。但如果安裝不正確，應(yīng)力甚至?xí)p少60%左右，以至密封性能不再可靠。

溫度限制

只有在特定溫度范圍內(nèi)，盤根和密封材料才能有較佳性能表現(xiàn)。例如，聚(PTFE)的溫度范圍大約是零下101℃和232℃之間。如果應(yīng)用于溫度較高的環(huán)境，它的分子結(jié)構(gòu)就有可能改變，導(dǎo)致有害氣體泄漏，進(jìn)而使閥桿發(fā)生腐蝕，甚至導(dǎo)致有毒的聚煙氣從壓蓋隨動件*逸出。

此類煙氣甚至可能具有致癌性。此外隨著煙氣釋放，盤根材質(zhì)會軟化，重量會減輕，并導(dǎo)致有害工藝介質(zhì)泄漏，或是產(chǎn)品泄漏。如果采用的是柔性石墨，適用的溫度范圍自然不同。在氧化氣氛中，一般是零下196℃和450℃之間。

綜合考慮材質(zhì)特性，例如灰分、氯化物、、氟化物及其它鹵素化合物的含量，以及制造商提供的氧化質(zhì)量損失信息，可以判斷出石墨盤根較高可在450℃環(huán)境中可靠防止逸散泄漏，在不會發(fā)生氧化反應(yīng)的蒸氣工況中，較高能承受650℃。柔性石墨和聚(PTFE)都廣泛適用于PH值0-14的各種介質(zhì);石墨材質(zhì)在有些情況下還適用于火災(zāi)安全密封。

危害與風(fēng)險評估

開始安裝盤根前，應(yīng)該**行全面的危害與風(fēng)險評估。首先要妥善隔離閥門，確保安全施工。操作人員應(yīng)按規(guī)定穿戴防護(hù)服和護(hù)目鏡。用盤根清理工具將填料函中的舊盤根全部清除干凈(圖2)。

用檢修鏡仔細(xì)檢查閥桿是否有點蝕和劃傷，并確保舊盤根已被徹底清除干凈。必要時進(jìn)行翻新。然后測量閥桿外徑、填料函內(nèi)徑和填料函空腔深度，以便準(zhǔn)確計算盤根尺寸。

盤根環(huán)半徑的計算公式是((OD-ID)/2)，接著計算出多少層盤根環(huán)的厚度，能和填料函空腔深度相匹配?？蓪⒈P根材料圍繞在直徑和閥桿相同的心軸上，垂直切割(沿徑向);也可以用盤根**切割工具斜切。需要謹(jǐn)慎避免沿長度方向拉伸盤根材料，亦要避免其受擠壓導(dǎo)致橫截面變形。同樣需要注意的是，切割面必須整齊利落，切面上不可以有雜質(zhì)或碎屑。

各自獨立的盤根環(huán)

絕不能用繞線圈的方式將盤根材料裝滿填料函，而是用**切割工具切割盤根編織材料，并制成獨立的盤根環(huán)，切口呈45o(斜接)

，這樣可以利用載荷獲得較好的端面結(jié)合效果。

需要查看每個盤根環(huán)的大小是否剛好匹配填料函;每個環(huán)的接口都妥善對接，而且要較大限度和填料函內(nèi)壁緊密貼合，不可通過拉伸編織材料使其與內(nèi)徑相匹配。后續(xù)安裝的所有盤根環(huán)，尺寸和切割方式都必須和**個相同。

預(yù)制成型盤根環(huán)非常普遍，*現(xiàn)場切割，因此*安裝。首先檢查閥門壓蓋螺栓、螺母和墊片，如有破損應(yīng)當(dāng)更換。螺栓和螺母都需涂潤滑脂。為了有效控制逸散泄漏，必須要用扭矩扳手，并遵守盤根供應(yīng)商提供的操作規(guī)程。

轉(zhuǎn)動閥桿

填料函同樣也要確保清潔無雜質(zhì)和油脂。將**個盤根環(huán)放入填料函，留意接口的位置，應(yīng)當(dāng)首先將接口部位塞入填料函，然后再塞入盤根環(huán)的其余部分。如果是柔性石墨模壓盤根環(huán)，應(yīng)當(dāng)將每個環(huán)都拉伸成螺旋狀后再安裝到位，以避免盤根環(huán)損傷。每次安裝一枚盤根環(huán)，確保其已經(jīng)在填料函內(nèi)壓緊并坐實后，方可安裝下一枚。如果壓蓋隨動件的長度不足以到達(dá)填料函底部，則安裝盤根環(huán)時需要臨時工具或加長環(huán)輔助。

除非有明確規(guī)定，否則密封元件不可以潤滑處理。按照制造商提供的操作規(guī)范，對安裝好的**枚盤根環(huán)施加載荷。對下一枚盤根環(huán)重復(fù)同樣步驟，每次**安裝一枚。任何兩枚相鄰盤根環(huán)的各自接口，必須分別在90o和180o的位置。

安裝完成之后，必須操作閥桿，使閥門在開、關(guān)位置循環(huán)三至十次，以便確保盤根組妥善坐實。在此過程中，盤根組會發(fā)生一定程度的松弛，因此完成開關(guān)操作后，應(yīng)當(dāng)按照制造商提供的參數(shù)重新緊固，以便有充足裕度抵消將來發(fā)生的松弛。同理，閥門按照正常工況投入使用后，應(yīng)對盤根組進(jìn)行最后一次緊固，為將來發(fā)生的應(yīng)力松弛儲備足夠裕度。

避免泄漏

如果正確安裝盤根，由軸向應(yīng)力轉(zhuǎn)化為徑向應(yīng)力時的衰減就會降低。這有助于盤根在較長時間內(nèi)維持可靠的密封性能，以及合理的摩擦載荷分布。在此基礎(chǔ)上，閥門的逸散泄漏密封性能，乃至生產(chǎn)效率都會顯著提高。

二十世紀(jì)70年代，如果閥門盤根每分鐘泄漏若干滴液體，還是可以被接受的。當(dāng)前時代，**的立法導(dǎo)向是要消除泄漏，并且出臺了相關(guān)監(jiān)管法規(guī)、規(guī)程，用于查找、降低和控制閥門逸散泄漏。此外，制造商和終端用戶都要求閥門*各種標(biāo)準(zhǔn)的試驗，比如ISO15848-1、API 624和API 641。

正確的盤根安裝規(guī)程是決定密封性能合格與否的要素之一。而密封性能則是判斷閥門供應(yīng)商的**是否追趕**的重要標(biāo)志。


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• 詞條

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