球阀和蝶阀密封装置介绍

三、密封装置

1.球阀的密封装置

球阀通常设有两道密封装置，上游密封为检修密封，当机组或工作密封检修时投入，作为设备隔离的必要安全措施，平时机组运行时保持在退出位置；下游密封是工作密封，随球阀启闭而退出/投入。检修密封/工作密封在设计中有的采用橡胶密封，更多的是采用金属密封，利用双作用不锈钢环与阀体密封构成前后两个腔，其投退操作均可由水压操作完成。工作密封的水源一般取自压力钢管，只要钢管中有水压就能保证密封紧密关闭。在正常情况下要求活门前后水压平衡后再进行开启或关闭操作，活门开启和关闭操作过程中必须确保密封在退出位置。在考虑球阀结构时必须能满足阀门在动水中关闭的运行设计要求。

检修密封早先有设计成机械操作，利用螺杆和螺母进行操作，但其结构复杂，而且周围螺杆容易操作不均匀而造成密封偏卡、动作不灵。现在的设计均改为水压操作，但为了确保检修密封可靠投入，球阀检修密封设计中通常会考虑配备密封锁锭螺杆装置。当检修密封投入后，手动投入锁锭螺杆作为备用安全措施，以防止检修密封意外退出。手动锁锭投入时，应使每一个手动锁锭的投入程度保持一致，投入程度以将内侧的锁锭杆刚好顶到止漏环后锁锭螺柱再退出1/2圈为准。锁锭若要退出则以顶到限位块为准，不允许有个别锁锭未完全退出，否则在检修密封环退出时，将引起未退出锁锭的损坏。锁锭螺杆在压力钢管排空、下游管路充水或阀体充水等水压差变化时不能投入，以防止压力变化引起螺杆受力过大而造成损坏或变形。

检修密封止漏环的底部上游侧、工作密封止漏环的底部下游侧都设有冲沙孔，以减少水中砂石颗粒等杂质对密封环造成异常磨损。冲沙孔应定期开启，间隔时间根据实际水质情况确定。

检修密封/工作密封均应安装位置指示器，通过活动密封环的纵向移动来使位置开关动作。位置开关信号通常送到监控系统作为控制或显示用。

在球阀的一侧通常安装有一根旁通管，通过旁通管先将蜗壳充压后再开启活门。这种操作将增加球阀开启时间，现今设计中有采用球阀本身的工作密封来充水。如图5-2-6所示的活动密封环为一T形环，向蜗壳充水时可有控制地泄掉密封环后腔水压，密封退出后水流就可以通过密封环四周进入蜗壳，其过程比用旁通阀更快速和平稳。

1—阀体；2—活动密封环；

3—固定密封环；4—可拆卸段

图5-2-6　球阀工作密封T型结构示意图

图5-2-7是工作密封固定环和活动环实物照片。(www.xing528.com)

图5-2-7　工作密封固定环和活动环实物照片

常见检修密封及工作密封结构示意图如图5-2-8、图5-2-9所示。

图5-2-8　检修密封结构示意图

图5-2-9　工作密封结构示意图

2.蝶阀的密封装置

主密封又称为周圈密封，位于活门与阀体之间。常用的主密封可分为两大类：一类是挤压式密封；另一类为充气式密封。挤压式密封分为金属接触密封和弹性密封两种。金属密封又分为直压式和斜压式。由于在实际应用中大型蝶阀变形较大，容易出现局部漏水，密封面因间隙空蚀很容易受到破坏，故金属接触式密封不但制造要求高、难度大，而且可靠性也不如弹性密封好。弹性密封国内外均大量使用，结构多种多样，密封性能良好，密封材料通常采用橡胶或聚氨酯弹性体。

当利用充气式橡胶围带作为周圈密封时，围带内的压缩空气压力应大于水压（不包括升压）0.2～0.4MPa，依靠橡胶围带本身受压膨胀起到良好的密封效果，而使用这种结构密封时活门的全开/全关转角为90°。橡胶围带通常安装在阀体或活门上，当活门全关后，空气围带中充入压缩空气使空气围带膨胀，封住活门与阀体之间的周圈间隙。而在活门开启前，必须排气退出橡胶围带。围带正常退出时应保证围带与密封面留有一定间隙，防止围带异常磨损。

在蝶阀的实际应用中，使用效果都有较好的胀圈式密封，适用于直径较小的蝶阀，而空气围带式密封适用于直径较大的蝶阀。