摘要　介绍了阀门内压自封式结构, 工作原理以及密封环的形状、材料和改进。　　关键词　阀门; 内压自封; 密封环; 改进

图1　改进后的柔性石墨

1　概述阀门用于高温高压工况系统时, 应具有良好的密封性以阻止介质的泄漏。对于高温高压大口径关闭类阀门, 阀体与阀盖的内压自封式连接形式已得到广泛的应用。内压自封式连接结构安装方便, 密封性能优良, 随着介质压力的升高, 密封压力也相应加大, 可以实现高压密封。内压自封密封环是阀门内压自封式连接结构的重要密封件, 对于中、高压及温度≤450℃的阀门, 柔性石墨密封环的密封效果较好, 在国内已得到了广泛的应用。

2　提出问题在高温和高压力的工况条件下, 柔性石墨密封环在螺栓预紧拉力和介质压力 (高温高压) 的作用下, 会发生石墨晶粒的流动, 压力和温度越高, 石墨晶粒流动的速度越快, 同时由于在压缩的过程中, 受密封腔容积的限制, 石墨晶粒顺着填料室座和阀体的加工间隙转移到阀体中腔内。当密封环石墨晶粒流失严重时, 就会发生漏泄现象。

3　改进在柔性石墨密封环的中心部位加入4根Φ2mm不锈钢钢丝, 并且在45°角的边缘包上宽8mm, 厚012mm的不锈钢护边 (图1)。中心部位的不锈钢钢丝加强了柔性石墨密封环的整体刚性, 保证密封环的整体不会产生过大的变形。同时, 柔性石墨具有较强的黏附性, 将紧紧的依附在不锈钢钢丝上。在密封环角周围的不锈钢钢带能够防止密封环在螺栓预紧拉力和介质压力的作用以及水蒸汽介质的冲刷, 防止石墨晶粒的不断流动。当密封环压缩达到一定程度时, 不锈钢护边将石墨完全包容在填料室座和阀体的空间内, 有效的控制了石墨颗粒的流动, 保证密封空间具有必需的充满度。
4　结语内压自封结构简单, 安装方便, 密封性能优良。特别是改进后的柔性石墨自封密封环替代了1Cr18Ni9Ti和单纯柔性石墨密封环, 在温度 ≥540℃以上的超高压、大口径阀门上得到了广泛的应用, 既实现了密封环的标准化、系列化和通用化, 又保证了阀门的自密封要求。