阀 门 2006年第5
期—40—
文章编号:100225855(2006) 0520040202
阀杆密封泄漏原因及解决方法
陈 泉1, 郑中甫2, 李志翔3
(11南阳鸭河口发电责任有限公司, 河南 南阳 474650; 21福州大学, 福建 福州 350002;
31河南第一火电建设公司, 河南 平顶山 467031)
中图分类号:TH 136 文献标识码:A
The leaking reason of f illing solution
CHEN Quan 1, -xiang 3
(11Nanyang Y ahekou Power G eneration Co. , , China ; 21Fuzhou University , Fuzhou 350002, China ;
31Com pany , Pingdingshan 467031, China )
Abstract :of filling material in the valve of the boiler circuit in the thermal power plant are analyzed aspects of valve structure , filling material and its installation. And meanwhile , it ’s K ey w ords :valve ; stem ; packing ; leakage 1 概述
b z
在火力发电系统中, 阀杆密封泄漏约占阀门故
障的35%。一般情况下, 若阀杆密封填料压得过阀盖支架和阀杆容易断裂。若填料压得过松, 特别是油路阀门、高压给水阀门和蒸汽阀门等启闭时, 介质易泄漏, 检修难度大, 而且介质喷出后容易产生失火或射出伤人等事故。运行状态下, 阀门的关
w .
紧, 运行时电动、气动阀门容易卡塞, 手动阀门的
w w
键部位发生泄漏时, 往往导致整个机组被迫停机, 因而解决阀门泄漏对机组的稳定运行具有重要的意义。2 设计211 填料函
填料函合适的深度是保证填料密封的关键。若填料函深度过深, 则填料环数过多和填料厚度过大, 填料对阀杆表面产生过大的压紧力, 使阀杆与填料之间的摩擦力增大。开关阀门过力矩保护时, 造成摩擦力沿轴向的分布不均匀, 从而引起阀杆严重磨损及填料泄漏。若填料函深度过浅, 由于填料压盖的压紧力与介质内的压力成正比, 在“迷宫效
作者简介:陈泉(1977-) , 助理工程师, 从事火电厂阀门检修安装工作。
f x
proposed the measures for controlling leakage of valve filling material in the present study.
w .
函深度关系。212 填料垫
应”下, 填料内介质泄漏压力P 1呈递减状态, 当介质内压力大于压紧力时, 若填料末端介质泄漏压力P 1>0, 必然造成填料泄漏。图1为建立在实际检修经验基础上, 不同介质压力下阀杆直径与填料
用下, 填料不断减少造成泄漏。因此, 设计中有必要考虑设计填料垫。阀杆与填料垫的间隙一般为0110～0120mm , 填料垫与填料函的间隙一般为0110～0115mm 。如果间隙过大, 长期运行后同样
会造成填料泄漏。213 填料压盖
为获得良好的密封性能, 需要增加填料的压紧力, 使靠近压盖端的2～3圈填料处径向力最大。实际上, 起密封作用的仅仅是靠近压盖的几圈填料。若阀杆与填料压盖间隙过大, 在阀门的启闭过程中填料受到挤压并被挤出, 造成阀门泄漏。填料函与压盖间隙一般为0110～0115mm , 阀杆与压盖间隙一般为0110～0130mm 。
部分阀门未设计填料底座, 在介质反复冲击作
摘要 从阀门结构、阀杆密封材料及填料安装方法等方面分析火力发电厂汽水系统阀杆密封泄漏原因, 并提出了解决方法。 关键词 阀门; 阀杆; 填料; 泄漏
2006年第5期 阀 门 —41—
图1 填料深度H 与阀杆直径D 的关系
214 阀杆
若螺栓与螺母均处于可以通过系统压力、
, 。另外, 阀门检, 一旦出现填料泄漏, 将阀门至全开位置, 此时阀杆与阀盖密封面组成上密封副(图2) , 可在阀门运行状态下消除泄漏, 安全更换填料。
蚀, 耐擦伤, 工艺性要好。另外, 为提高抗磨、耐蚀性能, 阀杆必须进行表面处理(如氮化、表面淬火等) 。防止因阀杆弯曲而造成的介质泄漏。3 填料选用
, 以防止介质经由
。填料应具有密封性性, 有一定强度及化学稳定性高的特点。结合火力用时可以根据介质温度和压力选用相应的填料。
表1 火力发电厂汽水系统阀门
推荐采用的填充密封材料
名称
使用范围
好, 摩擦系数小, 腐蚀性小和有较好的弹性及塑发电厂汽水系统特点, 推荐采用的填料见表1。使
镍丝的石墨石棉盘根 用于介质温度≥450℃, 压力≤16MPa 聚四氟乙烯
用于工况条件为200℃, 116MPa 或
100℃,4MPa 或25℃,10MPa 的阀门 使用压力≤32MPa , 在非氧化性介质中, 使用温度为-200～1600℃; 在氧化性介质中, -200～700℃; 强氧化性介质柔性石墨
w w z
图2 阀门上密封结构
4 填料安装
填料安装不合理同样可以导致阀杆密封泄漏。
为确保密封性能良好, 应采取①使用柔性石墨(除硝酸、浓硫酸等强氧化性介质外) , 建议柔性石墨下部及上部均使用一圈石棉编制绳。以上方法可增加填料强度, 同时可防止填料挤出, 减少泄漏。②阀门解体后, 最好装入不切口的整环盘根。对于装入切口盘根, 接头切口应切成45°, 各层接头应错开180°。压盖不得倾斜, 并留有足够的再压余量, 使整个填料组件被压缩30%。填料压盖的压套压入填料函的深度为其高度的1/4～1/3。
③高温高
f x
5 结语
w .
从填料函设计、填料选用和填料安装方法等方
面分析阀杆密封填料泄漏的原因, 采取相应的处理措施, 保证火力发电厂阀门的安装质量, 可以避免出现阀杆密封填料泄漏问题, 提高系统工况的热经济性, 保证大型火力发电机组的安全稳定运行。
参
考
文
献
〔1〕 宋汉武. 火力发电设备技术手册〔M 〕. 北京:机械工业出
版社, 2004.
〔2〕 陆培文. 实用阀门设计手册〔M 〕. 北京:机械工业出版社,
2004. 〔3〕 魏龙. 密封技术〔M 〕. 北京:化学工业出版社, 2004.
(收稿日期:2006105125)
阀杆必须具有足够的强度和韧性, 能耐介质腐
(a ) PN ≥10MP 时 (b ) PN ≤6MPa 时
阀 门 2006年第5
期—40—
文章编号:100225855(2006) 0520040202
阀杆密封泄漏原因及解决方法
陈 泉1, 郑中甫2, 李志翔3
(11南阳鸭河口发电责任有限公司, 河南 南阳 474650; 21福州大学, 福建 福州 350002;
31河南第一火电建设公司, 河南 平顶山 467031)
中图分类号:TH 136 文献标识码:A
The leaking reason of f illing solution
CHEN Quan 1, -xiang 3
(11Nanyang Y ahekou Power G eneration Co. , , China ; 21Fuzhou University , Fuzhou 350002, China ;
31Com pany , Pingdingshan 467031, China )
Abstract :of filling material in the valve of the boiler circuit in the thermal power plant are analyzed aspects of valve structure , filling material and its installation. And meanwhile , it ’s K ey w ords :valve ; stem ; packing ; leakage 1 概述
b z
在火力发电系统中, 阀杆密封泄漏约占阀门故
障的35%。一般情况下, 若阀杆密封填料压得过阀盖支架和阀杆容易断裂。若填料压得过松, 特别是油路阀门、高压给水阀门和蒸汽阀门等启闭时, 介质易泄漏, 检修难度大, 而且介质喷出后容易产生失火或射出伤人等事故。运行状态下, 阀门的关
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紧, 运行时电动、气动阀门容易卡塞, 手动阀门的
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键部位发生泄漏时, 往往导致整个机组被迫停机, 因而解决阀门泄漏对机组的稳定运行具有重要的意义。2 设计211 填料函
填料函合适的深度是保证填料密封的关键。若填料函深度过深, 则填料环数过多和填料厚度过大, 填料对阀杆表面产生过大的压紧力, 使阀杆与填料之间的摩擦力增大。开关阀门过力矩保护时, 造成摩擦力沿轴向的分布不均匀, 从而引起阀杆严重磨损及填料泄漏。若填料函深度过浅, 由于填料压盖的压紧力与介质内的压力成正比, 在“迷宫效
作者简介:陈泉(1977-) , 助理工程师, 从事火电厂阀门检修安装工作。
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proposed the measures for controlling leakage of valve filling material in the present study.
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函深度关系。212 填料垫
应”下, 填料内介质泄漏压力P 1呈递减状态, 当介质内压力大于压紧力时, 若填料末端介质泄漏压力P 1>0, 必然造成填料泄漏。图1为建立在实际检修经验基础上, 不同介质压力下阀杆直径与填料
用下, 填料不断减少造成泄漏。因此, 设计中有必要考虑设计填料垫。阀杆与填料垫的间隙一般为0110～0120mm , 填料垫与填料函的间隙一般为0110～0115mm 。如果间隙过大, 长期运行后同样
会造成填料泄漏。213 填料压盖
为获得良好的密封性能, 需要增加填料的压紧力, 使靠近压盖端的2～3圈填料处径向力最大。实际上, 起密封作用的仅仅是靠近压盖的几圈填料。若阀杆与填料压盖间隙过大, 在阀门的启闭过程中填料受到挤压并被挤出, 造成阀门泄漏。填料函与压盖间隙一般为0110～0115mm , 阀杆与压盖间隙一般为0110～0130mm 。
部分阀门未设计填料底座, 在介质反复冲击作
摘要 从阀门结构、阀杆密封材料及填料安装方法等方面分析火力发电厂汽水系统阀杆密封泄漏原因, 并提出了解决方法。 关键词 阀门; 阀杆; 填料; 泄漏
2006年第5期 阀 门 —41—
图1 填料深度H 与阀杆直径D 的关系
214 阀杆
若螺栓与螺母均处于可以通过系统压力、
, 。另外, 阀门检, 一旦出现填料泄漏, 将阀门至全开位置, 此时阀杆与阀盖密封面组成上密封副(图2) , 可在阀门运行状态下消除泄漏, 安全更换填料。
蚀, 耐擦伤, 工艺性要好。另外, 为提高抗磨、耐蚀性能, 阀杆必须进行表面处理(如氮化、表面淬火等) 。防止因阀杆弯曲而造成的介质泄漏。3 填料选用
, 以防止介质经由
。填料应具有密封性性, 有一定强度及化学稳定性高的特点。结合火力用时可以根据介质温度和压力选用相应的填料。
表1 火力发电厂汽水系统阀门
推荐采用的填充密封材料
名称
使用范围
好, 摩擦系数小, 腐蚀性小和有较好的弹性及塑发电厂汽水系统特点, 推荐采用的填料见表1。使
镍丝的石墨石棉盘根 用于介质温度≥450℃, 压力≤16MPa 聚四氟乙烯
用于工况条件为200℃, 116MPa 或
100℃,4MPa 或25℃,10MPa 的阀门 使用压力≤32MPa , 在非氧化性介质中, 使用温度为-200～1600℃; 在氧化性介质中, -200～700℃; 强氧化性介质柔性石墨
w w z
图2 阀门上密封结构
4 填料安装
填料安装不合理同样可以导致阀杆密封泄漏。
为确保密封性能良好, 应采取①使用柔性石墨(除硝酸、浓硫酸等强氧化性介质外) , 建议柔性石墨下部及上部均使用一圈石棉编制绳。以上方法可增加填料强度, 同时可防止填料挤出, 减少泄漏。②阀门解体后, 最好装入不切口的整环盘根。对于装入切口盘根, 接头切口应切成45°, 各层接头应错开180°。压盖不得倾斜, 并留有足够的再压余量, 使整个填料组件被压缩30%。填料压盖的压套压入填料函的深度为其高度的1/4～1/3。
③高温高
f x
5 结语
w .
从填料函设计、填料选用和填料安装方法等方
面分析阀杆密封填料泄漏的原因, 采取相应的处理措施, 保证火力发电厂阀门的安装质量, 可以避免出现阀杆密封填料泄漏问题, 提高系统工况的热经济性, 保证大型火力发电机组的安全稳定运行。
参
考
文
献
〔1〕 宋汉武. 火力发电设备技术手册〔M 〕. 北京:机械工业出
版社, 2004.
〔2〕 陆培文. 实用阀门设计手册〔M 〕. 北京:机械工业出版社,
2004. 〔3〕 魏龙. 密封技术〔M 〕. 北京:化学工业出版社, 2004.
(收稿日期:2006105125)
阀杆必须具有足够的强度和韧性, 能耐介质腐
(a ) PN ≥10MP 时 (b ) PN ≤6MPa 时