泄漏防控的范围既包括挥发性有害物质泄漏——防止污染环境,也包括蒸汽和其它低温惰性介质泄漏——防止生产效率降低。从根源上防止泄漏,应该说是不二之选。如果正确安装盘根,由轴向应力转化为径向应力时的衰减就会降低。这有助于盘根在更长时间内维持可靠的密封性能,以及合理的摩擦载荷分布。在此基础上,阀门的逸散泄漏密封性能,乃至生产效率都会显著提高。
具体而言,需要精心设计壳体,合理选择盘根材质和结构,以及正确的安装。通常填料函内可容纳四至六个盘根环,而阀杆的密封元件,少则一至二个,多则如升杆结构那样,可能有七个盘根环。盘根环可以采用编绳法或模压成型法制造。编绳法制造的盘根材料,可以按照心轴/阀杆的圆周长度切割成段,切口呈45o(斜接)或90o(垂直)。
推荐采用斜接法,因为在轴向载荷的作用下能获得更好的端面结合效果。必须注意,每个盘根环必须完整环绕心轴/阀杆的整个圆周;的状态是,盘根环外侧与填料函内壁间的紧密度,高于盘根环内侧与阀杆间的紧密度。如果切口处的盘根绳头过长导致堆叠,或者过短导致空缺,都会导致盘根环密度不均匀,成为潜在的泄漏路径。
1、各自独立的盘根环
绝不能用绕线圈的方式将盘根材料装满填料函,而是用专用切割工具切割盘根编织材料,并制成独立的盘根环,切口呈45o(斜接),这样可以利用载荷获得更好的端面结合效果。
需要查看每个盘根环的大小是否刚好匹配填料函;每个环的接口都妥善对接,而且要大限度和填料函内壁紧密贴合,不可通过拉伸编织材料使其与内径相匹配。后续安装的所有盘根环,尺寸和切割方式都必须和第一个相同。
预制成型盘根环非常普遍,无需现场切割,因此容易安装。首先检查阀门压盖螺栓、螺母和垫片,如有破损应当更换。螺栓和螺母都需涂润滑脂。为了有效控制逸散泄漏,必须要用扭矩扳手,并遵守盘根供应商提供的操作规程。
2、压缩和载荷
安装盘根时,必须依次将各个盘根环安装到位,直到完成全套盘根组。如此可确保轴向应力分布均匀,并降低摩擦力和泄漏率,降低甚至避免将来更换盘根或重新紧固压盖的需求,从而延长盘根组的使用寿命。
反之如果一次性安装一套五个盘根环,那么靠近压盖随动件的顶端盘根环受到的载荷大,但贴近工艺介质的底层盘根环受到的载荷很小,甚至可以忽略不计。原因是盘根环会降低轴向载荷,底层盘根环阻止介质泄漏的效果就会变差,无论其是切割缠绕还是模压成型盘根。还有一种情况是对盘根环顶端施加的载荷过大,导致阀杆转动时的摩擦力过大,甚至损坏盘根组。从一些数据可以看出,如果安装作业正确规范,盘根组在经历100次机械循环后,应力松弛的程度高不超过20%。但如果安装不正确,应力甚至会减少60%左右,以至密封性能不再可靠。
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