阀杆密封技术及材料选择

阀杆是带动启闭件使阀门开启和关闭的重要部件，因为阀杆是可动件。所以是最易产生外漏的部位。因此，阀杆密封对于阀门来讲是非常重要的。

阀杆的密封通常用压缩填料。压缩填料是指压入填料函内使阀杆周围密封的软质材料。填料作用于横向支撑面上的压力如果等于或高于介质压力，而且也足以能使在横向面上的泄漏沟闭合，则填料就能对介质起到密封。

压紧填料压盖所产生的密封压力使填料向横向扩张。如果填料传递压力的方式与介质相同，是施加于填料端面的压力就在横向支撑面上产生相同的压力。因此，填料受到填料压盖的压紧，填料横向的压力经常要比介质压力高出由填料压盖施加的一个压力值，这时就会自动起到密封作用。

（１）压缩填料的结构 大部分压缩填料由于考虑到石棉的性能故都采用它的纤维作基料。它基本上不受多数介质、温度和时间的影响，是一种好的导热体。石棉的缺点就是润滑性差，因此必须填加不妨碍石棉性能的润滑剂，如石墨粉和云母粉。由于这种混合物仍具有渗透性，故还要加注液体润滑剂。

聚四氟乙烯具有皱缩率最小、缩水率最低，且具有摩擦系数小的特性。对于大部分的腐蚀性介质具有较高的抗腐性能。聚四氟乙烯填料在填料处的工作温度在-１５０～２６０℃之间。在这一温度范围内，它是一种高性能、多用途的阀杆填料。

柔性石墨具有耐高温的特性，它还具有摩擦系数小且耐大部分腐蚀性介质，在填料处的工作温度可达６００℃，故电站、石化等部门高温处的阀门都使用柔性石墨填料。

（２）填料对不锈钢阀杆的腐蚀 不锈钢阀杆，特别是用铬１３系钢做的阀杆，与填料接触的表面经常受到腐蚀。这种腐蚀常发生在使用前的贮存阶段，这是由于经过水压试验后的填料被水饱和的缘故。如果在水压试验后立即投入使用就不会发生腐蚀。从理论上讲，处于湿润填料之中的不锈钢阀杆其所以被腐蚀，是由于被填料所包围的阀杆表面处在脱氧环境之中的结果。这种环境影响了金属的活化与钝化特性。不锈钢氧化保护层表面的缺氧敏感点上产生了许多小的阳极，这些阳极与发生阳极作用的大量残留的钝性金属一起，就使金属内部产生原电池的作用。通常用于填料中的石墨作为阳极材料作用于阀杆钢的阴极场增强了原电池电流强度，从而大大加剧了对原始腐蚀点的腐蚀。(www.xing528.com)

（３）阀杆密封填料的形式

１）唇形填料。唇形填料由于其唇片柔软，在介质压力作用下会横向扩张紧贴在挡壁上，这种扩展型填料可以使用在压缩填料中，不能用相对较硬的材料。唇形填料的缺点是其密封作用只是单方向的。

大部分用于阀杆的唇形填料是用纯聚四氟乙烯或填充聚四氟乙烯制造的。但也有使用纤维加固的橡胶或皮革制做的，主要是用在液压方面。大部分用做阀杆的唇形填料做成Ｖ形。这种既便于安装又便于扩充。

２）挤压式填料。挤压式填料的名称适用于Ｏ形圈一类的填料。这种填料安装后其侧面受到挤压，借助材料的弹性变形保持其侧向的预负荷力。当介质从底部进入填料腔时，填料就向阀杆与支撑座之间的空隙运动，从而堵塞了泄漏通路。当填料腔压力重新下降时，填料又重新恢复其原先形状。

３）止推填料。止推填料由填料环或由装在阀盖和阀杆台肩间的垫圈组成，阀杆可以相对填料环作自由的轴向移动。起始的阀杆密封可由辅助轴封如活缩填料来提供，也可由弹簧来提供，该弹簧迫使阀杆台肩顶住止推填料，尔后的介质压力就可迫使阀杆台肩更紧密地与填料接触。

４）隔膜阀阀杆的密封 隔膜阀阀杆是由柔性且承压的阀盖来密封，该阀盖使阀杆与关闭件相连。这种密封只要隔膜不失效，就能避免任何介质通过阀杆向大气泄出。隔膜的材料依阀门的用途不同而不同，可用不锈钢、塑料或橡胶等。