席原魁 唐和平 席洋洋
摘 要：议决对柔性石墨环用在高温高压阀门盘根填料时，截面布局的剖析和实行索求，缔造地将楔体例“V”型柔性石墨环反“V”面夹角由120°改为125°，正“V”面夹角仍保持为120°的改造，不仅保证了石墨环的密封效率，并且大大延伸了柔性石墨环的使用寿命。
关头词：柔性石墨环；阀杆；阀门填料函；改造
中图分类号：TM621 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）35-0114-02
Abstract： Through the analysis and exploration of the cross section structure of flexible graphite ring used in packing of high temperature and high pressure valve， the angle of reverse "V" plane of "V" flexible graphite ring with wedge form is changed from 120°to 125°. The modification of the angle of the positive "V" plane is still kept at 120°. The sealing effect of the graphite ring is ensured and the service life of the flexible graphite ring is greatly prolonged.
Keywords： flexible graphite ring； valve stem； valve stuffing box； modification
因为柔性石墨环具有自润滑性好、回弹系数高，即使在较苛刻的高温前提下，其化学本能也十分不变的性点，被普遍应用于高温高压阀门作盘根填料使用。
1 常用柔性石墨环的近况
柔性石墨环是选取柔性石墨带或柔性石墨编制的填料，经模压抑成各异尺寸的环状产物，一般每圈都有一纵向或径向45°启齿。安装时起首将第一圈议决启齿套在阀杆上，用一个剖分的圆筒体或压紧东西匀称地将它压到阀门填料函的底部。石墨环要按挨次装入，并使其相邻两层启齿依次相错90°或120°，每层都按上述要领压紧后，最终议决旋紧填料压盖螺母，压紧填料压盖，再将压盖螺母退出半圈即可。柔性石墨环的横截面体例一般为方形和楔体例“V”型两种，它们常用于高温高压阀门。
漳泽发电厂#3～6机组为4×210MW全套苏联入口的高温高压机组，配套汽锅给水管道事情压力为16～18MP，事情温度242℃，每台汽锅主给水管道安装有1台DN250电动闸阀和1台DN250闸板式电动调度阀，主给水旁路管道安装有1台DN100电动闸阀和1台DN100闸板式电动调度阀，全部高温高压阀门盘根填料均为石棉成品。自#3机组于1989年12月、#4机组于1990年10月、#5机组于1991年1月、#6机组于1991年7月投产以来，因为其阀门石棉盘根成品在存储、运输、安装等枢纽的可能存在问题，造成在机组投产后阀门盘根走漏事务时有产生。为此，从1994年起点，为了削减首要阀门盘根走漏造成机组停运，先后用三年时间，对原产自苏联“塔干罗格”制造厂的 En-670-13.8-545KT型汽锅，所配套的主给水电动阀和调度阀石棉盘根进行了柔性石墨环改造。
2 存在的问题
横截面为方形的柔性石墨环，其密封的原理是议决填料压盖压紧石墨环使其内径纵面受径向压力微向外变形填充与阀杆间的渺小间隙，以到达阀杆密封的效率。横截面为楔体例“V”型的柔性石墨环，一般由一个高压端“凹”型石墨环和中央多层“V”型石墨环及低压端楔形石墨环组合而成，其密封原理是在上述截面为方形柔性石墨环的根本上，使中央每层“V”型石墨环添加了向上120°分力，使中央每层“V”型石墨环碗沿更轻易填充与阀杆间的渺小间隙，且对后续再次议决复紧填料压盖螺母延伸石墨环密留多余地，但在现实使用以上两种柔性石墨环是很不睬想的。存在的首要问题如下：
（1）截面为方形的柔性石墨环，因为是把大量的薄片状石墨迭加到要求的厚度，然后进行压缩，迫使其牢牢地层压在一同而制成的[2]，在现实使用中，石墨环内径纵面膨大量受纵向面积较大影响，石墨环渗漏率很高，议决添加复紧填料压盖螺母次数，只可短期贬低石墨环渗漏率，且其45°启齿处，受填料压盖纵向紧力作用，也轻易“胀口”形成径向走漏通道。议决拆开阀门，对石墨环检讨，发现整个阀门填料函内全部石墨环，已被压紧为一个毫无弹性的坚硬的总体。
（2）截面型式为楔体例“V”型的柔性石墨环组，是用石墨带议决绕在与阀杆直径不异的圆棒上，再议决环状“V”型模具纵向压抑而成的[2]，每个“V”型石墨环上下崎岖斜面夹角均为120°，在實际使用中，石墨环内径纵面膨大量受“V”型分力作用，石墨环渗漏率较截面为方形的石墨环效率稍好，议决添加复紧填料压盖螺母延伸石墨环密封的复紧次数，较截面为方形的石墨环多1～2次，但因为其45°启齿的存在，也存在“胀口”形成径向走漏通道的坏处。议决拆开阀门，对石墨环检讨，呈现和上述截面为方形的石墨环同样的被压紧为一个毫无弹性的坚硬的总体的问题。
1994年，漳泽发电厂起点对原产自苏联的汽锅所配套的主给水电动阀和调度阀石棉盘根进行柔性石墨环改造。起点先将原石棉盘根改换为截面为方形的柔性石墨环，但颠末一年时间的使用，#3～6汽锅共计6个主给水阀、6个主给水调度阀，呈现调度阀盘根走漏8次（经多次复紧填料压盖螺母，仍走漏5次），电动阀盘根走漏5次（经多次复紧填料压盖螺母，仍走漏3次）。1995年，将上述12个阀门柔性石墨由截面为方形，改换为截面为楔体例“V”型的柔性石墨环，但颠末一年时间的使用，还呈现调度阀盘根走漏6次（经多次复紧填料压盖螺母，仍走漏3次），电动阀盘根走漏4次（经多次复紧填料压盖螺母，仍走漏2次），效率稍好于截面为方形的柔性石墨环。
3 缘故剖析
（1）截面为方形的柔性石墨环，虽然能议决压紧填料压盖使石墨环内径纵面向外变形填充与阀杆间的渺小间隙，到达阀杆密封的效率，可是受阀杆相对磨擦运动的影响，其阀杆与石墨环内径很轻易呈现间隙，而因为截面为方形，再次议决压紧填料压盖，迫使石墨环变形量也很有限，其实此时的多层石墨环已被压紧为一个无弹性的坚硬的石墨总体，已无弹性。实践表明，若汽锅冷态开动中阀门石墨环呈现渗漏，惟有待开动到达热态（各部件热膨大到位）时议决压紧填料压盖削减渗漏，但若热态后无法议决压紧填料压盖削减渗漏，就惟有中止机组开动，从头改换阀门石墨环了。漳泽电厂1994年产生的8次主给水阀门石墨环走漏，就属于这种缘故所致。
（2）截面为楔体例“V”型的柔性石墨环，因为上基层“V”型角度均为120°，正“V”面与反“V”面相叠不过添加了石墨环层间接触面积，当议决压紧填料压盖，迫使石墨环变形时，起首是议决“V”型碗沿向外膨大到达与阀杆密封的效率。当阀杆与石墨环间呈现间隙渗漏时，再议决压紧填料压盖，迫使石墨环内径纵面受径向压力微向外变形填充与阀杆间的渺小间隙，延伸阀杆密封的效率，但较截面为方形的石墨环多复紧1-2次后，仍呈现石墨环变形量有限，此时的多层石墨环已被压紧为一个无弹性的坚硬的石墨总体，再无弹性。漳泽电厂1995年产生的5次主给水阀门石墨环走漏，就属于这种缘故所致，个中有一次为其45°启齿处，呈现径向走漏，毁伤阀门填料函内壁，造成阀门石墨环走漏，而被动停机处置。
4 改良措施
（1）在截面为楔体例“V”型柔性石墨环的根本上，将“V”型柔性石墨环反“V”面夹角由120°改造為125°，正“V”面夹角仍保持为120°，如许，当正“V”面与反“V”面相叠时，其接触层间就留有5°角度差，当议决压紧填料压盖，迫使石墨环变形时，起首是议决“V”型碗沿向外膨大到达阀杆密封的效率。当阀杆与石墨环间呈现间隙渗漏时，再次议决压紧填料压盖，因为上基层间存在5°角度差，其“V”型碗沿仍可向外膨大到达阀杆密封的效率，且因为5°角度差的存在，等于渗漏介质进来层间松散间隙，因为自宫式密封效率的存在，仍可保证石墨环的密封效率，大大延伸了阀杆密封效率。
（2）为了提高石墨环强度，一是作废其45°启齿；二是在石墨环内部参加304钢带、钢网或镍铂等以提高抗压才力，延伸石墨环使用寿命。
（3）变化石墨环安装体式格局，在机组停机对阀门检修的解体回将时，一次性将改良后的楔体例“V”型柔性石墨环套件装入阀门填料函内（因为该石墨环不存在45°启齿，安装效果将大大提高），再议决旋紧填料压盖螺母压紧填料压盖，并退出半圈即可。
5 改造后的效率
1996年议决将改良后的楔体例“V”型柔性石墨环，在漳泽发电厂#3～6汽锅主给水阀门的使用，整年未产生因石墨环走漏停机事务，极大提高了石墨环在火力发电厂高温高压阀门使用的靠得住性。
因为改良后的楔体例“V”型柔性石墨环在漳泽电厂调度最频仍的主给水体系取得胜利，从1997年起点，漳泽发电厂离别行使机组检修时机，将其扩大至汽锅事故喷水、事故放水、对空排汽及机务排空、疏水等体系各高温高压阀门，并确保了一个大修周期内未呈现过因石墨环缘故，造成阀门走漏事务。
参考文献：
[1]〔美〕J.L.莱昂斯.阀门技艺手册[M].袁玉求，张洪文，章嘉炎，等译，机器工业出书社，1991.
[2]JB/T8872-2016.机器密封用碳石墨密封环技艺前提[Z].
[3]QB/ZFD-104-03.01-97.漳泽发电厂汽锅检修工艺规程[S].
科技立异与应用 2018年35期
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