之前介紹自力式壓力調(diào)節(jié)閥在化工行業(yè)應(yīng)用，現(xiàn)在介紹蒸汽波紋管密封截止閥結(jié)構(gòu)改進當(dāng)蒸汽系統(tǒng)啟動時，需要對蒸汽管線進行預(yù)熱（暖管），在這過程中，閥門開度往往非常小，從而造成沖蝕率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常使用效果，嚴(yán)重降低閥門密封面的使用壽命。波紋管截止閥是在普通截止閥基礎(chǔ)上在填料函下部和閥腔上部裝有可伸縮活動的密封元件波紋管的截止閥；波紋管截止閥一般包括閥體、閥桿、閥蓋、啟閉件(閥瓣)、手輪、波紋管等；啟閉件沿管路中心線的垂直方向移動而實現(xiàn)啟閉功能，在管路上主要起切斷被輸送介質(zhì)流動的作用；波紋管可以封閉管道介質(zhì)，防止管道介質(zhì)向外界環(huán)境泄露。現(xiàn)有技術(shù)的波紋管截止閥，波紋管與閥桿所圍成的空腔內(nèi)是空氣；波紋管容易破損；波紋管元件一旦破損，管道介質(zhì)就與波紋管內(nèi)腔的空氣接觸并混合，影響管道介質(zhì)的工藝指標(biāo)；甚至混合形成爆炸性混合物或形成危及下游工序安全的危險混合物。
蒸汽波紋管密封截止閥結(jié)構(gòu)改進發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種波紋管截止閥，該截止閥可以避免波紋管破損后管道介質(zhì)與波紋管內(nèi)腔的空氣接觸；降低安全風(fēng)險。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案：一種波紋管截止閥，包括設(shè)置在閥蓋中的下閥桿，下閥桿的下端設(shè)有伸入閥體中的閥瓣；下閥桿伸出在閥蓋處套設(shè)有填料函，填料函的內(nèi)側(cè)設(shè)置有密封下閥桿與填料函之間間隙的填料，填料函與其周側(cè)的閥蓋固接為一體，自填料函至閥瓣之間的下閥桿的桿身上套設(shè)有波紋管組件；波紋管組件一端由上波紋管座與填料函固接，另一端由下波紋管座固接在下閥桿靠近閥瓣的一端；波紋管組件與下閥桿的桿身之間形成的環(huán)形空腔內(nèi)充填有保護性氣體。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥由上述技術(shù)方案可知：本發(fā)明通過對波紋管組件與下閥桿的桿身之間形成的環(huán)形空腔內(nèi)充填保護性氣體；避免了波紋管組件破損后，管道介質(zhì)就與波紋管組件內(nèi)腔的空氣接觸并混合，影響管道介質(zhì)工藝指標(biāo)；甚至形成危險混合物的風(fēng)險。
所充入的保護性氣體的壓強根據(jù)閥門的平均工作壓強確定，一般來說，保護性氣體的壓強接近閥門的平均工作壓強；使波紋管內(nèi)外壓差減小，受到的壓應(yīng)力減小，可以有效保護波紋管，提高波紋管的使用壽命。
瓦特節(jié)能蒸汽工程師發(fā)現(xiàn)閥芯閥座的損壞經(jīng)常表現(xiàn)在因為在節(jié)流口上，當(dāng)閥門快被關(guān)閉的時候，根據(jù)流速與壓差的公式V2=V1PΔ，正常蒸汽流速V1=40m/s，若蒸汽壓力為10Barg時，其流速V2=126m/s，是正常流速的3倍!具有*動能，這樣，對密封面的沖刷力成倍成倍的增加，波紋管截止閥是一種新型的截止閥，閥桿密封為為波紋管+填料的雙重密封設(shè)計，密封性能比普通截止閥有著更加可靠的*性。波紋管所形成的金屬屏障能夠防止泄漏，填料在波紋管失效后也能提供密封作用，應(yīng)用更安全、節(jié)能、環(huán)保、零泄漏。波紋管密封截止閥的關(guān)鍵部分是金屬波紋管,通過自動滾焊蓋和閥桿之間的連接，確保波紋管組件無滲漏。杭州瓦特節(jié)能工程有限公司的經(jīng)驗表明，波紋管截止閥在使用過程中波紋管破裂是主要問題。波紋管的破裂原因的主要原因有如下三個:
柱失穩(wěn)：指波紋管的波紋連接發(fā)生橫向偏移，波紋管因總厚度不夠容易導(dǎo)致柱失穩(wěn)。
平面失穩(wěn)：平面失穩(wěn)的原因是由于在內(nèi)壓產(chǎn)生的子午向彎曲應(yīng)力和周向膜應(yīng)力的合力的作用下，波紋管發(fā)生了塑性變形，平面失穩(wěn)多發(fā)生于波紋管處于壓縮狀態(tài)時;但它大大降低了波紋管的疲勞壽命和承受壓力的能力。焊接在一起時容易造成焊接缺陷，而導(dǎo)致波紋管容易穿孔。閥芯閥座密封失效是波紋管密封截止閥使用過程中容易出現(xiàn)的另外一個主要問題。也與閥芯閥座密封副的結(jié)構(gòu)、材料、熱處理、加工精度設(shè)計有很大關(guān)系，當(dāng)用于蒸汽系統(tǒng)時傳統(tǒng)的平面閥座設(shè)計有相當(dāng)?shù)挠绊憽?/p> 
瓦特的錐形閥瓣設(shè)計，在閥門關(guān)閉時，具有“刮除效應(yīng)”的錐形密封面能自動去除表面雜質(zhì)，可以確保閥瓣有可靠的密封和更長的使用壽命。 一般會根據(jù)工況的要求提供各種閥瓣設(shè)計，能夠設(shè)計為節(jié)流型閥瓣、截止止回型閥瓣、平面軟密封等各種閥瓣設(shè)計。
閥體采用覆膜砂鑄造或硅溶膠鑄造技術(shù)，以便提高閥體表面光潔度及機械性能，減少氣孔、砂眼、裂紋的出現(xiàn)，增強鑄件的抗拉強度。 截止閥結(jié)構(gòu)簡單，可通過閥桿既旋轉(zhuǎn)又升降的原理，達(dá)到閥門的開啟或截斷，并確保閥門的密封和上密封功能。由于該結(jié)構(gòu)特殊的運動原理，也造成對閥門上密封副間受力極為不利的后果（形成既有密封副間必須的垂直壓力，又有密封副間相對滑移的摩擦）。實踐證明，閥門的上密封往往只啟閉幾次，就因為密封副間的擦傷而引起泄漏。擦傷輕微的需拆開修復(fù)，擦傷嚴(yán)重的均因損壞而報廢，這樣的后果不但增加了企業(yè)的制造成本，而且影響閥門的性能。為解決此類問題對閥門上密封的結(jié)構(gòu)和材料做了試驗和改進。
蒸汽波紋管密封截止閥結(jié)構(gòu)改進
①將閥桿的上密封部位移動到閥瓣上（目的是在受力過程中，使閥瓣上的上密封面相對閥蓋上的上密封面處于靜止無滑移狀態(tài)）。此改進雖然可提高上密封的壽命，但由于要增加一道閥瓣蓋與閥瓣間的密封使得結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，性價比較低。
②改變上密封副材料。在閥桿密封錐面上堆焊抗擦傷性能好的司太立硬質(zhì)合金，此方法雖然取得了較好的效果，但一方面因為司太立合金成本太高，另一方面由于閥桿基本材料為13Cr馬氏體不銹鋼，可焊性差，堆焊時須焊前預(yù)熱，焊后保溫和焊接工藝復(fù)雜。另外，為保證閥桿的尺寸精度，還要增加粗加工工序。綜合分析，除特殊要求外，此方案其性價比也不好。 
實踐證明，提高閥桿錐面硬度是提高截止閥上密封壽命的可行辦法。
閥門的手輪設(shè)計應(yīng)該采用確保容易抓握，并沒有毛刺等凸起。手輪的直徑太大容易造成關(guān)閉時閥芯閥座人為挫傷；太小則不容易關(guān)閉，加力扳手的使用會導(dǎo)致閥桿變形和密封副損傷。
閥桿螺紋采用細(xì)牙滾壓螺紋，避免閥門關(guān)閉以后產(chǎn)生的死區(qū)泄漏。
波紋管閥門在出廠時，必須經(jīng)過100%的壓力測試，測試壓力為1.5倍的設(shè)計壓力；當(dāng)用于蒸汽時，需要進行100%的密封性測試，密封等級必須高于4級泄漏標(biāo)準(zhǔn)。
波紋管密封截止閥一般大口徑不超過350mm。當(dāng)口徑大于350mm時，波紋管截止閥不是合適的選擇，無論尺寸、重量、產(chǎn)品復(fù)雜程度、操作困難性都使得波紋管截止閥不再是合適的選擇，選用波紋管閘閥、偏心蝶閥更加經(jīng)濟可靠。與本文相關(guān)的論文：自力式煤氣調(diào)壓閥組
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