Конструкция сальникового уплотнения в условиях высоких температур и высокого давления: проблемы герметизации и идеи по ее усовершенствованию.

В конструкции шаровых и задвижных клапанов сальник, как основной компонент системы уплотнения штока, несмотря на свою статическую конструкцию, непосредственно выполняет ключевую задачу предотвращения утечки рабочей среды. Особенно в условиях высоких температур и высокого давления, частого открытия и закрытия, прочность сальниковой коробки, допуски при посадке и качество уплотнения в совокупности определяют срок службы и стабильность всей системы уплотнения.

В последние годы во многих проектах химической и энергетической промышленности мы обнаружили, что проблемы с герметичностью сальниковых уплотнений постепенно стали одной из наиболее распространенных причин отказов. Отзыв пользователя: у ряда шаровых клапанов среднего давления в течение полугода эксплуатации произошла утечка из-под штока. Дальнейший анализ показал, что усилие уплотнения неравномерно, что приводит к неполному сжатию, а во внутренней полости сальникового уплотнения наблюдаются соосные отклонения и шероховатости, что является проблемой недостаточной герметичности.

Для таких условий эксплуатации мы рекомендуем оптимизировать конструкцию сальникового уплотнения для симметричного сжатия, а также выполнять индивидуальную расточку внутренней полости для контроля шероховатости внутренних стенок в пределах Ra 0,8 и соосности не более 0,02 мм. Кроме того, увеличение направляющей конструкции или конструкция ограничительного плеча помогут равномерно сжимать уплотнение и обеспечить стабильную работу штока клапана.

Что касается выбора материала, мы часто рекомендуем использовать нержавеющую сталь, такую ​​как AISI 316 или F6a, для адаптации к различным агрессивным средам. В качестве уплотнительной смеси рекомендуется использовать гибкое кольцо из композитного графита и ПТФЭ или шайбу из графита с металлическим покрытием, которые обладают относительно лучшей герметичностью и устойчивостью к старению при высоких температурах.

В процессе механической обработки необходимо оценивать посадку сальниковой коробки с уплотнением, верхней втулкой и другими сопутствующими деталями в целом, а не по отдельности. Мы предлагаем единообразно обозначать места сопряжения на этапе чертежа или связывать их с помощью нашего моделирования, чтобы обеспечить разумный зазор при сборке и точный ход сжатия уплотнения. Общая конструкция должна учитывать момент открытия и закрытия, напряжение в уплотнении и избыточность теплового расширения, чтобы действительно улучшить общие герметизирующие свойства клапана.