调节阀对四氟填料和石墨填料的选择

浅谈调节阀填料选用的技术要求和检修过程控制概要介绍了调节阀（介质为油、可燃气或蒸汽等的直通单双座阀、套筒单双座阀、三通阀、角阀、蝶阀、球阀、挠曲阀、闸阀等多种类型）维修时填料及垫片的选用技术要求和检修过程控制。

关键词：填料、填料函、密封、垫片1.介绍填料是动密封的填充材料，用来填充填料函空间，以防止介质经由阀杆和填料函空间泄漏，填料密封是阀门产品的关键部位之-，要想达到好的密封效果，一方面是填料自身的材质，结构要适应介质的工况需耍，另一方面则是通过合理的填料安装方法和在填料函的结构上考虑来保证可靠的密封。

在考虑到密封性能的同时，还要注意降低填料对阀杆的摩擦力（一般情况下每组填料不宜超过5件），同时还要防止选用填料材质对阀杆和填料函的腐蚀。

2. 填料的种类及使用工况2.1 V型聚四氟乙烯填料PTFE 润滑性好，抗化学腐蚀性能好，有较低的摩擦系数和较宽的工作温度范围，一般用于-180- 200℃。

通常制成 V 型环状，V 型加工成形有60°（一般场合）和90°（高压场合）结构之分。

几乎适用于所有化学药品，酸、碱等流体和禁止使用油类的场合。

（易出现结晶物质和含有固体颗粒的流体，不适宜使用此类型填料）。

结构示意图如下：图1聚四氟乙烯填料备注：当流体压力为负压（即低于标准大气压）场合，通常要把V型聚四氟乙烯填料反装。

2.2 石墨成型填料（非开口型）柔性石墨也称膨胀石墨，由优质鳞片石墨经化学处理，高温瞬时膨胀改型而成。

通常在工作温度大于200℃选用石墨成型填料，具有较好的耐高温性能，适用于高温介质，使用温度可达650℃。

但在阀门压力等级大于ANSI900以上时不建议使用纯石墨成型填料，需使用复合型填料。

图2石墨成型填料2.3 复合填料一般由3件成型石墨环及2件挤压成型的石墨镍丝编织填料组成，适用于高温、高压工况，工作压力可达60. 0MPa。

将石墨镍丝填料放置在填料函的最低端和最上端，可起到很好的抗冲击作用。

调节阀的填科
调节阀的填料装在上阀盖的填料室内，起密封作用，可防止介质因阀杆移动而向外泄漏。

调节阀的填料常用的有两种：聚四氟乙烯填料和石墨石棉填料(图1—6)。

1．石墨石棉填科(图1—6(a))是拌有润滑油脂和石墨的石棉绳，盘绕在填科室内，用压盖压紧。

采用石墨石棉填料必须安装注油器，根据流体温度，经常注入适当的润滑油脂，保证密封润滑作用。

由于一般黄油不耐高温、容易干涸。

造成密封不严，引起介质外漏，增加阀杆酌您擦阻力，
因此用黄油作润滑的石墨石棉坟料的密封性能较聚四氟乙烯填料氮目前已被后者逐步替代。

2．聚四氟乙烯填料（图1-6(b))采用聚四氟乙烯粉末压制成型或采用拌科加工成密封困。

由于聚四氛乙烯具有良好的物理、化学稳定性能，因此密封性能较好。

如在填料今再加入一些油脂，可增强您封性能和润滑作用。

填料的外形有两种，如图1—7所示，普通阀上用的填料采用60°“V”形型
式。

高压阀上的填料采用90°“V”形型式。

采用这种V形结构的填料，在两头压紧的情况下，其自紧密封性较好。

在实际使用中，考虑列填料本身的自密性结构，也可省去填料室下方的压紧弹簧。

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阀杆与填料间隙标准一、密封性阀杆与填料之间的间隙是影响阀门密封性能的重要因素。

在设计和安装过程中，应确保阀杆与填料之间的间隙最小化，以提高阀门的密封效果。

一般来说，阀杆与填料之间的间隙应控制在0.5mm以下，以确保阀门的密封性能。

二、耐磨性阀杆与填料之间的间隙应具有良好的耐磨性，以确保阀门在使用过程中能够长期保持稳定。

耐磨性好的填料材料能够有效减少阀杆与填料之间的摩擦，延长阀门的使用寿命。

一般情况下，阀杆与填料之间的间隙应采用石墨、聚四氟乙烯等耐磨材料。

三、温度范围阀杆与填料之间的间隙应适用于不同的温度范围，以确保阀门在不同温度环境下能够正常工作。

在高温环境下，填料材料应具有较好的热稳定性和耐高温性能；在低温环境下，填料材料应具有较好的低温性能和抗冻性能。

在设计过程中，应根据具体使用环境选择合适的填料材料。

四、压力承受阀杆与填料之间的间隙应能承受一定的压力，以确保阀门在使用过程中不会因压力过大而发生泄漏。

填料材料的压力承受能力应与阀门的工作压力相匹配，以避免因压力过大导致填料变形或损坏。

在设计过程中，应根据具体工作压力选择合适的填料材料和间隙大小。

五、防腐蚀阀杆与填料之间的间隙应具有较好的防腐蚀性能，以防止阀门在使用过程中受到腐蚀性介质的侵蚀。

在选择填料材料时，应考虑其防腐蚀性能，并确保阀门在使用过程中能够长期保持稳定。

对于具有腐蚀性的工作环境，可以采用耐腐蚀性较强的填料材料，如不锈钢等。

六、安装与维护阀杆与填料之间的间隙应易于安装和维护，以提高阀门的使用寿命和可靠性。

在安装过程中，应确保阀杆与填料之间的间隙均匀分布，避免出现偏心或倾斜现象。

在使用过程中，应定期检查阀杆与填料之间的间隙，及时调整或更换填料材料，以确保阀门的密封性能和使用寿命。

在维护过程中，应注意保持阀门的清洁和干燥，避免杂物进入阀杆与填料之间的间隙，影响阀门的正常使用。

阀门填料种类阀门填料种类：~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~1、用得最广泛的填料是聚四氟乙烯，因为它有极好的化学惰性和优良的润滑性。

聚四氟乙烯可以整体压制，也可以车制成形（V形环），也可以做为石棉填料的润滑剂，整体的V形环要加弹簧力使它对阀杆具有起码的预紧力。

整体聚四氟乙烯的缺点是热膨胀系数高，特别是接近室温时，并要求特别好的表面光洁度。

阀杆的表面光洁度是8均方根值（以微英寸表示粗糙度），而填料函内表面为16均方根值，这种规定一般能防止V形环的摩擦和损耗。

阀门一旦安装了执行机构之后，整体的聚四乙烯就不能再替换了。

2、编织石棉仍然是常用的填料，因为它可以做成分离圈，它能围住阀杆，因此在阀门安装之后便于维修。

(鑫兴密封)这种类型的填料常常有添加剂作润滑之用，如云母和石墨，特别是在高温场合下。

石棉最高的温度极限接近10000F，但是，采用散热的上阀盖就显著地降低了填料温度，使它在流体温度高于10000F时仍可以使用。

3、聚四氟乙烯是用得最多的石棉填料的润滑剂，特别是温度低于4500F时更是如此。

聚四氟乙烯可以是悬溶胶体，也可以是包着石棉芯的编织套，后者更好，因为它综合了石棉的弹性，可变性和聚四氟乙烯的润滑性，也就是说，聚四氟乙烯和阀杆接触面的摩擦系数低。

4、石墨垫片是最近才迅速使用的填料。

它是一种全石墨产品，有挠性，有各向异性，类似热解石墨。

它有重要的化学惰性，除了强氧化剂外都是这样。

它的摩擦系数低而且填料可用于相当高的温度（升华点是66000F）。

调整这种填料时应该注意，由于它的密度高，因此过紧可能卡住阀杆。

5、用氯丁橡胶或丁腈橡胶一类弹性物制成的“O”形环或V形环可以用于某些低压阀，用以控制1800F以下的流体。

这种类型的填料在某些专用阀门中可以见到，如空调设备的温度控制阀。

仪表维修题库一、填空题1、允许操作员在操作界面可输入参数的点，组态时应在DATA项中将（DATA allowed）打钩。

2、凡是与氧接触的设备，管道，仪表等零部件在投用前必须进行（脱脂）处理。

3、差压变送器一般情况都与三阀组配套使用,当正压侧阀门有泄露时,仪表指示（偏低）。

4、仪表位号FQRC字母组合的含义是（流量累计记录调节）。

5、仪表“四率”是指（完好率）；（控制率）；（使用率）；（泄漏率）。

6、烯烃公司DCS系统接地电阻应符合以下要求：基准接地信号零电平（≤5Ω），数据速通路的屏蔽层接地（≤1Ω），过程计算机接地（≤5Ω），机框安全接地（≤5Ω）；各接地系统要相互独立，各接地极之间的距离必须（≥5m）。

7、计量仪表校验调整后，表零位应该正确，偏差不超过允许误差的（1/2）。

8、计量器具检定分（强制检定）和（非强制检定）两大类。

9、压力表试验的轻敲位移不超过基本误差绝对值的（50%）。

10、我厂PKS 系统中，当允许联锁和（强制联锁）产生时，使用(BYPASS)功能后，此联锁产生的影响可以被屏蔽掉；当（安全联锁）产生时，此功能无效。

11、转子流量计的安装应（垂直安装）。

12、 PKS300系统的DEVCTLA功能块中BYPASS功能可以屏蔽（允许联锁和强制联锁）产生的影响，但是对（安全联锁），PYPASS功能无效。

13、继电器常开触点在继电器得电时（闭合），失电时（断开）；常闭触点在继电器得电时（断开）失电时（闭合）。

14 F.O代表的意思是（气关阀）。

15、信号回路接地与屏蔽接地（可共用一个地）。

16、在转子流量计运行中，浮子平衡位置越高，表示流量（越大）。

17、对安装方向没有要求的阀门是（闸阀）。

18、管线测温时，温度计套管应逆流方向与管道中心成（45）度角安装。

19、压力仪表取压时，当管道内测量介质是蒸汽时，取压口在（管道水平中心线以上成0—45度夹角内）。

20、常温－40～+250℃下，调节阀填料应优先选用（四氟填料）。

阀门填料的种类及选用阀门用的密封填料种类有压缩填料、V形填料、O形圈、波纹管以及液体填料等。

1．压缩填料压缩填料是通过填料压盖的压紧产生弹性变形，与填料函内壁和阀杆紧密吻合，并产生一层油膜与阀杆接触，阻止介质的泄漏。

按其结构不同可分棉状、模压、卷制、叠制、扭制、编织等成型填料。

按其材料不同分软质填料、半金属填料和金属填料等。

以下按压缩填料组成的材料分别介绍压缩填料的使用条件。

(1)植物纤维填料用麻类或棉类浸渍油、蜡或其它防渗材料制成，用于100℃以下的低压阀门上。

适用于水、氨、醋酸、苛性钠等介质。

(2)石棉纤维填料石棉纤维有较好的耐热性，能耐弱酸、强碱，强度较高，吸附性能好等优点。

如加一些耐酸、碱材料，浸渍摩擦系数小的材料，加入导热性好的金属材料，可改善石棉填料的性能，使其耐腐蚀性、耐磨性、耐热性、强度等都有不同程度的提高。

石棉填料有夹金属丝的和不夹金属的两种。

目前常用的石棉填料按JB1712-91选用。

其中有油浸石棉盘根(JC68-82)它系用石棉线(或金属石棉线)浸渍润滑油和石墨编织或扭制成的密封材料，油浸石棉盘根分方型、圆型和圆型扭制三种；还有橡胶石棉盘根(JC67-82)，它系用石棉布、石棉线(或石棉金属布、线)以橡胶粘合剂，卷制或编织成的密封材料，橡胶石棉盘根压成方形，外涂高碳石墨。

石棉填料的牌号及使用范围见表7-10。

表7-10 石棉填料牌号及使用范围石墨石棉填料是在石棉中渗透石墨粉制成的，可用于温度450℃以上。

压力16MPa。

石蜡石棉填料是石棉纤维浸渍石蜡制成的，用于低温、深冷阀门。

(3)塑料和塑料浸渍填料见表7-11。

表7-11 塑料和塑料浸渍填料(4)橡胶填料有橡胶夹布、橡胶棒、环形橡胶填料，用于温度≤140℃的氨、浓硫酸等介质中。

(5)碳纤维填料型号为TCW型，它是用碳纤维编织绳浸渍聚四氟乙烯乳液而成的。

碳纤维填料有极好的弹性和柔软性；有优异的自润性、高温，在空气中可在-120～350℃温度范围内稳定工作，耐压≤35MPa。

调节阀填料函及填料概述一、调节阀填料作用安装在调节阀上阀盖的填料室（亦称填料函）内，防止介质因阀杆移动而向外泄漏。

二、填料函的结构形式和特点（1）普通型标准型式，填料靠压盖压紧，结构简单实用，磨损之后还可以再调整并压紧。

（2）带弹簧型式由于有压缩弹簧的作用力，使密封圈的密封性能更好。

（3）有测试腔的双层填料函，这种结构只连接到进行热交换的上阀盖中，保证密封的可靠。

三、填料的分类聚四氟乙烯V形圈石棉石墨四、常用填料的特点及应用1、聚四氟乙烯V形圈填料结构制造成V形结构，它是用聚四氟乙烯粉末压制成型或用聚四氟乙烯棒料切制而成的。

在两端压紧的情况下，由于这种材料的摩擦系数小，有润滑作用，密封性好，60°v形结构用于普通调节阀，90°v形结构用于高压调节阀。

这种密封材料的缺点：1、耐磨差，导致阀杆密封可靠性差，通常1～2年就必须更换填料，这是它的致命弱点；2、耐温差，不能用于200℃以上的高温，也不能用于熔融状态的碱金属，以及高温的氟、氟化氢等介质。

2、石棉填料该类型填料可以用于高温、高压和非腐蚀介质系统。

使用时石棉绳盘绕在阀杆周围，用压盖压紧。

但必须安装注油器（如下图所示），利用润滑油起到密封润滑作用。

一些增强型的石棉填料适用于高温、高压（35MPa、600℃）的场合。

在用聚四氟乙烯烃蜡处理后，能用于强酸。

3、石墨填料石墨填料是一种新型填料，是一种全石墨产品。

具有密封性好、润滑性好、化学惰性强、耐腐蚀、耐高低温（－200～600℃）等优点，缺点是摩擦力比较大，不能用于一些强氧化剂，如浓硫酸、浓硝酸等介质。

石墨填料一般用在不能使用聚四氟乙烯的高温场合，它是作为石棉的代用品而研制出来的。

由于石棉粉尘及石棉加工、制作过程对人体和环境危害极大，目前已逐渐被淘汰。

实际上石棉填料的优点是很多的，它耐用，不易损坏，在同样的密封作用时摩擦力也比较小，但是被石墨取代已成为必然。

石墨环填料的类型及使用特点石墨环的结构有三种类型，即丝状石墨、片状石墨和弯片状石墨（如下图所示）。

气动调节阀泄漏处理及填料更换仪表工常说的气动调节阀泄露实际包含调节阀外部泄露和调节阀内部泄露，昌晖仪表在本文分享气动调节阀泄露的检查、处理和填料更换方法，供仪表工借鉴和参考。

1、气动调节阀外部泄露气动调节阀外部泄漏比较容易发现，如填料压盖没有压紧，四氟填料老化变质，密封垫片损坏。

阀体与上下阀盖间紧固螺母松动等。

填料压盖没有压紧除螺栓自身松动外，大多是填料没有加够，在紧固前应增加填料，采取双层或多层混合填料的方式效果较好。

四氟填料受温度的影响容易老化变质，可用柔性石墨填料来代换，没有使用密封油脂的阀门，可试加密封油脂来提高阀杆的密封性能。

更换新的填料时要把旧的填料取出来，其步骤是：把执行机构和阀体分开；拆卸上阀盖后取出阀杆和阀芯；用一截比阀杆稍粗点的管子，从填料底部插入，用力把旧填料从上阀盖顶部顶出来。

而分离式的填料不用拆卸执行机构，用尖头工具把旧填料挑或钩出来。

用在压力高、压差大场合的气动调节阀，阀杆处很容易泄漏，更换填料或压紧填料压盖后，用不了多长时间又出现泄漏，应核实调节阀的流向，“流闭型”介质是从阀芯的大端往小端流动，“流开型”介质是从阀芯的小端往大端流动。

“流闭型”的可改为“流开型”来提高阀杆密封效果。

该方法实际就是把阀芯前后压力P1和P2对换，当P2处于阀杆端时，阀杆的密封性好。

如图10-4所示。

图10-4 调节阀阀芯与介质流向示意图2、气动调节阀内部泄露气动调节阀内部泄漏最明显的现象就是阀门关不死。

阀内有异物导致阀门关不死的故障，大多发生在新安装使用的阀门，如工艺管道吹洗时，没有关闭调节阀前、后的切断阀，或没有走旁路。

很多时候需安将阀门拆卸下来进行检查，清洗和去除堵塞物。

易结晶或易堵塞的场合，可改变阀门的结构形式来减少堵寨现象，可将直通单、双座阀改为套筒阀，用有自洁性能的角形阀。

气动调节阀前后的压差大，而执行机构输出力又不够也会出现内漏故障。

应检查压差大的原因，是工艺的因素，还是选型有误，增大气动执行机构的输出力，是提高密封性能的常用方法，如调整弹簧的工作范围，改用小刚度的弹簧；增设定位器，调高气源压力；仍然没有改观时，只能改用更大推力的气动执行机构。

调节阀外泄的解决方法1、增加密封油脂法对未使用密封油脂的阀，可考虑增加密封油脂来提高阀杆密封性能。

2、增加填料法为提高填料对阀杆的密封性能，可采用增加填料的方法。

通常是采用双层、多层混合填料形式，单纯增加数量，如将3片增到5片，效果并不明显。

3、更换石墨填料法大量使用的四氟填料，因其工作温度在－20～+200℃范围内，当温度在上、下限，变化较大时，其密封性便明显下降，老化快，寿命短。

柔性石墨填料可克服这些缺点且使用寿命长。

因而有的工厂全部将四氟填料改为石墨填料，甚至新购回的调节阀也将其中的四氟填料换成石墨填料后使用。

但使用石墨填料的回差大，初时有的还产生爬行现象，对此必须有所考虑。

4、改变流向，置P2在阀杆端法当△P较大，P1又较大时，密封P1显然比密封P2困难。

因此，可采取改变流向的方法，将P1在阀杆端改为P2在阀杆端，这对压力高、压差大的阀是较有效的。

如波纹管阀就通常应考虑密封P2。

5、采用透镜垫密封法对于上、下盖的密封，阀座与上、下阀体的密封。

若为平面密封，在高温高压下，密封性差，引起外泄，可以改用透镜垫密封，能得到满意的效果。

6、更换密封垫片至今，大部分密封垫片仍采用石棉板，在高温下，密封性能较差，寿命也短，引起外泄。

遇到这种情况，可改用缠绕垫片，“O”形环等，现在许多厂已采用。

7、对称拧螺栓，采用薄垫圈密封方法在“O”形圈密封的调节阀结构中，采用有较大变形的厚垫片（如缠绕片）时，若压紧不对称，受力不对称，易使密封破损、倾斜并产生变形，严重影响密封性能。

因此，在对这类阀维修、组装中，必须对称地拧紧压紧螺栓（注意不能一次拧紧）。

厚密封垫如能改成薄的密封垫就更好，这样易于减小倾斜度，保证密封。

8、增大密封面宽度,制止平板阀芯关闭时跳动并减少其泄漏量的方法平板型阀芯（如两位型阀、套筒阀的阀塞），在阀座内无引导和导向曲面，由于阀在工作的时候，阀芯受到侧向力，从流进方靠向流出方，阀芯配合间隙越大，这种单边现象越严重，加之变形，不同心，或阀芯密封面倒角小（一般为30°倒角来引导），因而接近关闭时，产生阀芯密封面倒角端面置于阀座密封面上，造成关闭时阀芯跳动，甚至根本关不到位的情况，使阀泄漏量大大增加。