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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调节阀对四氟填料和石墨填料的选择
目前，柔性石墨填料应用越来越广泛，特别是在高温情况下，选用这种填料，密封可靠，并可省去散热片，经济性也好。如高温蝶阀、高温高压调节阀均采用这种结构。这样一来，生产厂将有柔性石墨填料和四氟填料两种供选用。四氟、石墨填料的比较，选择见表1。
表1四氟、石墨填料的比较与选择
—
“V”型四氟填料
“O”型石墨填料
密封的可靠性
寿命短，可靠性差
寿命长、耐磨、可靠性高、摩擦大
填料工作温度
－40℃～180℃
－200℃～600℃
选
择
情
况
常温
－40～250℃
可优先选用
在需要带定位器使用时可以考虑，尤其是蒸气介质。
中温
－60～450℃
必须加散热片，以使填料在250℃以下工作。因增加散热片，使产品价格比常温增加10～20％左右
可以不带散热片使用，故经济性好，外形尺寸小，并且密封性能好，但必须带定位器，目前选用越来越多，当工作温度较高时，可优先选用
高温
＋450～＋600℃
不能用（目前，四氟填料只设计到450℃以下）
可用到600℃
禁用介质
熔融状碱金属、高温三氟化氯ຫໍສະໝຸດ 氟元素高温、高浓度强氧化剂
结论
由于石墨填料耐磨、耐蚀、耐温，使用寿命长，是四氟填料寿命的2～3倍，所以建议尽可能选用石墨填料，尤其是旋转类调节阀、超高温调节阀、带定位器使用的调节阀。

现场维护调节阀考核试卷单位 姓名 日期 成绩一、填空题1、气动薄膜执行机构结构简单，动作可靠，维修方便，价格低廉，是一种应用最广的执行机构。

它分为 正 、 反 作用两种形式，当信号压力增加时，推杆向 下 动作的叫正作用执行机构，反之，当信号压力增加时，推杆向 上 动作的叫反作用执行机构。

2、在同一开度下， 直线 流量特性的流量大于 对数 流量特性的流量，相对流量变化，直线流量特性小开度变化 大 ，大开度变化 小 。

对数流量特性相对流量变化为 常数 。

3、阀门定位器是基于 力平衡 原理工作的。

4、定位器和调节阀连接的反馈杆脱落失去反馈时，成了高放大倍数的气动放大器。

如果定位器是正作用的，输出跑到 最大 ，如果是反作用的，则输出跑到零。

5、气动薄膜调节阀主要由一个 执行机构 和阀体组成。

6、弹簧范围的选择应从主要的 压差 、 阀的稳定性 和 摩擦力 三方面考虑。

7、聚四氟乙烯形填料的角度有 60 和 90 两种，它们分别用于普通阀和高压阀。

8、直行程阀芯按其导向来分有 双导向 和 单导向两种。

9、双导向阀芯改变气开、气闭 不需要 更换执行机构。

10、国标规定；调节阀在1.1 倍公称压力下，填料至上、下阀盖连接处不应有渗漏现象，在1.5 倍公称压力下，持续 3 min 以上时间，其法体不应有肉眼可见的渗漏。

二、判断题1、波纹管密封型是4种上阀盖形式之一，适用于有毒性、易挥发和贵重流体的场合。

（ √ ）2、气开阀无信号时，阀处于全开位置，气关阀则处于全关位置。

（ × ）3、调节阀的流量特性用数学表达式为 ⎝⎛⎪⎭⎫=L F Qmax Q ι ( √ ) 4、调节阀的填料装填于上阀盖填料室内，其作用是防止介质因阀杆的移动而向外泄漏。

（√）5、我们知道，对气关阀膜室信号压力首先保证阀的关闭到位，然后再增加的这部分力才把阀芯压紧在阀座上，克服压差把阀芯顶开。

(√ )6、调节阀的可调范围反映了调节阀可控制的流量范围，用⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=Qmin Qmax R 来表示。

气动调节阀的常见问题及处理方法1调节阀不动作首先确认气源压力是否正常，查找气源故障。

如果气源压力正常，则判断定位器或电/气转换器的放大器有无输出；若无输出，则放大器恒节流孔堵塞，或压缩空气中的水分聚积于放大器球阀处。

用小细钢丝疏通恒节流孔，清除污物或清洁气源。

如果以上皆正常，有信号而无动作，则执行机构故障或阀杆弯曲，或阀芯卡死。

遇此情况，必须卸开阀门进一步检查。

2调节阀卡堵如果阀杆往复行程动作迟钝，则阀体内或有黏性大的物质，结焦堵塞或填料压得过紧，或聚四氟乙烯填料老化，阀杆弯曲划伤等。

调节阀卡堵故障大多出现在新投入运行的系统和大修投运初期，由于管道内焊渣、铁锈等在节流口和导向部位造成堵塞从而使介质流通不畅，或调节阀检修中填料过紧，造成摩擦力增大，导致小信号不动作、大信号动作过头的现象。

遇到此类情况，可迅速开、关副线或调节阀，让赃物从副线或调节阀处被介质冲跑。

另外还可以用管钳夹紧阀杆，在外加信号压力的情况下，正反用力旋动阀杆，让阀芯闪过卡处。

若不能解决问题，可增加气源压力、增加驱动功率反复上下移动几次，即可解决问题。

如果还是不能动作，则需要对控制阀做解体处理，当然，这一工作需要很强的专业技能，一定要在专业技术人员协助下完成，否则后果更为严重。

3阀泄漏调节阀泄漏一般有调节阀内漏、填料泄漏和阀芯、阀座变形引起的泄漏几种情况，下面分别加以分析。

(1)阀内漏阀杆长短不适，气开阀阀杆太长，阀杆向上的(或向下)距离不够，造成阀芯和阀座之间有空隙，不能充分接触，导致不严而内漏。

同样气关阀阀杆太短，也可导致阀芯和阀座之间有空隙，不能充分接触，导致关不严而内漏。

解决方法：应缩短(或延长)调节阀阀杆使调节阀长度合适，使其不再内漏。

(2)、填料泄漏填料装入填料函以后，经压盖对其施加轴向压力。

由于填料的塑性变形，使其产生径向力，并与阀杆紧密接触，但这种接触并非十分均匀，有些部位接触的松，有些部位接触的较紧，甚至有些部位根本没有接触上。

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“V”型四氟填料
“O”型石墨填料
密封的可靠性
寿命短，可靠性差
寿命长、耐磨、可靠性高、摩擦大
填料工作温度
－40℃～180℃
－200℃～600℃
选
择
情
况
常温
－40～250℃
可优先选用
在需要带定位器使用时可以考虑，尤其是蒸气介质。
中温
－60～450℃
必须加散热片，以使填料在250℃以下工作。因增加散热片，使产品价格比常温增加10～20％左右
调节阀对四氟填料和石墨填料的选择
目前，柔性石墨填料应用越来越广泛，特别是在高温情况下，选用这种填料，密封可靠，并可省去散热片，经济性也好。如高温蝶阀、高温高压调节阀均采用这种结构。这样一来，生产厂将有柔性石墨填料和四氟填料两种供选用。四氟、石墨填料的比较，选择见表1。
表1四氟、石墨填料的比较与选择
—
可以不带散热片使用，故经济性好，外形尺寸小，并且密封性能好，但必须带定位器，目前选用越来越多，当工作温度较高时，可优先选用
高温
＋450～＋600℃
不能用（目前，四氟填料只设计到450℃以下）
可用到600℃
禁用介质
熔融状碱金属、高温三氟化氯及氟元素
高温、高浓度强氧化剂
结论
由于石墨填料耐磨、耐蚀、耐温，使用寿命长，是四氟填料寿命的2～3倍，所以建议尽可能选用石墨填料，尤其是旋转类调节阀、超高温调节阀、带定位器使用的调节阀。

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）。

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。

教你九招准确选择调节阀1、阀型的选择：（1）确定公称压力，不是用PMAX去套PN，而是由温度、压力、材质三个条件从表中找出相应的PN并满足于所选阀之PN值。

（2）确定的阀型，其泄漏量满足工艺要求。

（3）确定的阀型，其工作压差应小于阀的允许压差，如不行，则须从特殊角度考虑或另选它阀。

（4）介质的温度在阀的工作温度范围内，环境温度符合要求。

（5）根据介质的不干净情况考虑阀的防堵问题。

（6）根据介质的化学性能考虑阀的耐腐蚀问题。

（7）根据压差和含硬物介质，考虑阀的冲蚀及耐磨损问题。

（8）综合经济效果考虑的性能、价格比。

需考虑三个问题：A、结构简单（越简单可靠性越高）、维护方便、备件有来源；B、使用寿命；C、价格。

（9）优选秩序。

蝶阀－单座阀－双座阀－套筒阀－角形阀－三通阀－球阀－偏心旋转阀－隔膜阀。

2、执行机构的选择：（1）最简单的是气动薄膜式，其次是活塞式，最后是电动式。

（2）电动执行机构主要优点是驱动源（电源）方便，但价格高，可靠性、防水防爆不如气动执行机构，所以应优先选用气动式。

（3）老电动执行机构笨重，我们已有电子式精小型高可靠性的电动执行机构提供（价格相应高）。

（4）老的ZMA、ZMB薄膜执行机构可以淘汰，由多弹簧轻型执行机构代之（性能提高，重量、高度下降约30％）。

（5）活塞执行机构品种规格较多，老的、又大又笨的建议不再选用，而选用轻的新的结构。

3、材料的选择：（1）阀体耐压等级、使用温度和耐腐蚀性能等方面应不低于工艺连接管道的要求，并应优先选用制造厂定型产品。

（2）水蒸汽或含水较多的湿气体和易燃易爆介质，不宜选用铸铁阀。

（3）环境温度低于－20℃时（尤其是北方），不宜选用铸铁阀。

（4）对汽蚀、冲蚀较为严重的介质温度与压差构成的直角坐标中，其温度为30 0℃，压差为1.5MPA两点连线以外的区域时，对节流密封面应选用耐磨材料，如钴基合金或表面堆焊司特莱合金等。

（5）对强腐蚀性介质，选用耐蚀合金必须根据介质的种类、浓度、温度、压力的不同，选择合适的耐腐蚀材料。

调节阀填料密封的原理与实际应用李庆关键词：调节阀填料；密封原理；实际应用1概述调节阀作为管道系统中的一个重要组成部分，应保证安全可靠的执行管道系统对阀门提出的使用要求。

密封填料是调节阀阀杆动密封的主要密封部件，用来填充填料箱空间，以防介质经由阀杆和填料箱空间泄露。

填料密封是调节阀产品的关键部位之一。

要想达到良好的密封效果，一方面是填料自身的材质，结构要适应介质工况的需要；另一方面是密封填料要有良好的弹性及光洁度，具备了以上两点要求，填料才能有良好的密封性能。

调节阀在常温介质中一般都选用四氟材料，来加工密封填料。

公司有一批调节阀是常温介质，使用四氟材质的密封填料在使用中出现了填料函处介质外漏现象，给用户现场造成了很多麻烦。

为了解决现场介质外漏问题及为了使密封填料获得更好的密封性能，结合现场出现阀杆处介质外漏问题，进行了密封填料结构的改进，有效地解决了现场介质外漏问题，为公司挽回了信誉，同时也得到了用户的好评。

2分析2.1密封填料的作用阀门的密封分为两种，即外部密封和内部密封，对于控制阀的外部密封，即填料密封，结合相关资料及现场的使用反馈，对其结构进行分析，从而进行结构改进来满足调节阀现场使用性能。

调节阀部分由阀门的内件和阀体组成，阀的内件包括阀芯、阀杆、填料函和上阀盖等，其中填料函部件用于对阀杆的密封，是用弹性方法防止工艺介质通过往复式运动而在阀杆表面产生泄漏，它是阀体不可分割的一部门。

阀门的阀杆密封几乎都是利用填料函来实现的。

2.2常用四氟填料结构介绍四氟密封填料在阀门的使用中是非常重要的动密封组件，常见的结构有以下几种结构形式：四氟盘根组合填料结构：此种结构的密封填料，在使用中经常出现阀杆摩擦力大，阀杆出现爬行现象，从而影响阀门的调节性能，进而对阀门的使用性能产生不良影响。

V型组合填料结构：此种结构的填料由于是由四氟棒料车削而成，零件的光洁度相对于四氟盘根填料来说有所提高，其对阀杆产生的摩擦也小，因此对阀杆的爬行现象有所改善。

如何正确选用控制阀概述（上海艾逊实业有限公司）随着石化企业自动化程度的不断提高，控制阀的选择及使用显得尤为重要。

在生产现场，控制阀直接控制着工艺介质，有些介质成分比较复杂，尤其是高温、高压、剧毒、低温、强腐蚀、易燃、易爆、易渗透、高粘度、易结晶等特殊情况，若选择不当，往往给生产控制带来困难，以致调节质量下降，甚至造成严重的生产事故。

因此对控制阀的正确选用必须给予高度重视，特别是近阶段以来，一些控制阀生产厂家为了显示其雄厚的技术实力，在推销产品时，往往许诺只要提供一些必须的参数即可满足用户要求。

这的确给用户带来了很大的便利，用户因对产品的一些细节缺少了解，也不利于以后的维修。

下面笔者根据自己的工作经验并结合相关资料，对控制阀选型过程中应该注意的几个方面给以阐述，希望能对同行们的控制阀选型工作有所帮助，更好的保证企业的正常稳定生产，同时也促进彼此之间的技术交流。

根据工艺条件，选择合适的结构形式和材质1、如何选择控制阀的型式? 控制阀前后压差较小，要求泄漏量较小，一般可选用单座阀；? 调节低压差、大流量的气体，可选用蝶阀；调节强腐蚀性流体，可选用隔膜阀；?? 既要求调节又要求切断时，可选用偏心旋转阀；噪音较大时可选用套筒阀。

?2、如何选择控制阀的材质? 根据介质的工作压力、温度、腐蚀性、气蚀冲刷是否严重等选材。

一般应选铸钢；?? 使用要求不高时（+120℃、1.6MPa以下）也可选用铸铁；? 高温（450-600℃）或低温（-60-250℃）场合应选用1Cr18Ni9Ti；? 高压（22-32MPa）场合应选用锻钢，1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti；? 强腐蚀介质应选1Cr18Ni9Ti；根据工艺对象的特点，选择合适的流量特性控制阀的流量特性是介质流过控制阀的相对流量与相对位移（控制阀的相对开度）间的关系，一般来说改变控制阀的阀芯与阀座的流通截面，便可控制流量。

但实际上由于多种因素的影响，如在截流面积变化的同时，还发生阀前后压差的变化，而压差的变化又将引起流量的变化。

浅谈调节阀更换填料原则摘要：针对调节阀的填料密封，结合多年的工作经验和相关资料，通过对调节阀填料函结构形式分析，重点介绍聚四氟乙烯和柔性石墨填料的特性及应用场合，并对合理地选择调节阀的填料进行简单介绍。

关键词：聚四氟乙烯；柔性石墨；调节阀；泄露1 引言调节阀在自动控制系统中是非常重要的设备，在炼化企业中，存在许多高温、高压装置，有些介质具有较强的腐蚀性和毒性（如苯），且易燃易爆，当阀门填料泄漏时，不仅对环境会造成严重污染，甚至引起火灾、爆炸、中毒等危害生命的重大事故。

因此，调节阀填料泄漏问题应引起足够的重视，在设计选型中合理选用密封填料是非常重要的。

调节阀阀门部分由阀的内件和阀体组成，阀的内件包括阀芯、阀杆、填料函和上阀盖等，其中填料函部件用于对阀杆的密封，是用弹性方法防止工艺介质通过往复式或转动式运动而在阀杆表面产生泄漏，它是阀体不可分割的一部分，阀门的阀杆密封几乎都是利用填料函来实现的。

2 调节阀填料的分类调节阀填料是动密封的填充材料，一般装在上阀盖的填料函中，其作用是阻止被控介质因阀杆运动而引起的泄漏。

常用的填料按材质主要分为两大类：聚四氟乙烯填料和柔性石墨填料。

2.1 聚四氟乙烯（PTFE）填料聚四氟乙烯填料环是一种以聚四氟乙烯纤维为主体材料，织成布（或编成填料），浸渍聚四氟乙烯乳液经模具压制成型，进行烧结而成的密封环。

这种密封环具有密封性强、耐高压、耐腐蚀性强等优点。

使用压力为25MPa(只限用于静密封部位)。

聚四氟乙烯夹包垫片是由石棉橡胶板或无石棉板等软垫片和聚四氟乙烯包覆薄片组合而成，V型（剖切型）四氟夹包垫片由四氟板机械车削而成，U型（折包型）四氟夹包垫片由四氟带包边后加热粘接而成。

兼具优异的耐腐蚀性和良好的压缩回弹率，广泛应用于各种强酸、强碱、强氧化、氯气和不允污染介质的密封。

通常应用于中、低压部位。

2.2 柔性石墨填料石墨填料环又称柔性石墨填料环，是由石墨带材缠绕上不锈钢丝网模压而成的，表面再用润滑剂、石墨粉和缓蚀剂处理而成，适用于石油、化工、发电等行业机械密封使用。

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。

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。

“O”型石墨填料
寿命长、耐磨、可靠性高、摩擦大
－200℃～600℃
在需要带定位器使用时可以考虑，尤其是 蒸气介质。
可以不带散热片使用，故经济性好，外形 尺寸小，并且密封性能好，但必须带定位 器，目前选用越来越多，当工作温度较高 时，可优先选用
不能用（目前，四氟填料只设计到450℃ 以下）
可用到600℃
1 调节阀结构型式的选择
1、1从使用功能上选阀需注意的问题
表5－1 常用材质的工作温度、工作压力与PN关系
材料
铸铁 碳素钢
公称压
介 质 工 作 温 度（℃）
力PN
（Mpa） ＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
＜
120 200 250 300 350 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625
32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 32.0 24.0 21.6 19.2 16.8 15.2 13.6 11.2 8.8 6.4 4.0
含钼不少于
4.0
0.4%的钼钢及
铬钼钢
6.4
22.0
4.0 3.6 3.4 3.2 2.8 2.2 1.6 6.4 5.8 5.5 5.2 4.5 3.5 2.5 22.0 20.1 19.0 17.9 15.7 12.2 9.0
6 流量特性的选择
6.2 调节阀的工作流量特性
2）并联管道的工作流量特性
6 流量特性的选择
6.3 对传统流量特性理论的突破----节能调节阀流量特性
S可以在0.05～0.15之间，与原高S运行相比，可节省能耗 15％～22％。这对于我国能源紧张的今天，有较好的使用价值 和社会效益。

调节阀选型资料调节阀是组成工业自动化控制系统中的一个重要环节，正确的选择调节阀是保证系统稳定、正常运行的关键。

一、调节阀结构形式选择及选择时应注意的问题1、根据工艺要求、调节功能、泄露等级及切断压差、耐压及耐温、冲蚀、气蚀及腐蚀、流体介质、使用生命周期、维护及备件、性价比等，建议选择顺序是：单双座（Globe）、笼式单双座（Cage）、偏心旋转阀、蝶阀、角阀、球阀（V.O）、三通阀、特殊调节阀等。

2、调节阀结构形式选择时注意的问题a、严密关闭阀（TSO）选择顺序为：球阀、单座阀、偏心阀、蝶阀、角型阀等。

阀芯阀座密封型式：——阀芯硬密封/阀座应密封，用于不干净介质、高温、高压、高压差场合，泄露等级5级；——阀芯硬密封/阀座软密封，用于一般场合，泄露等级5级或6级；——必须提出最大切断压差，是选择阀的关键条件之一；——必要时提出紧急切断动作时间。

b、高温高压、高差压阀选择顺序为：角型阀、单座阀、套筒阀。

——特别注意“空化（cavitation，气蚀、空蚀）”、“阻塞流（闪点）”导致阀芯。

阀座损坏，带来噪音和振动的危害；锅炉主给水调节阀、给水旁路阀调节。

给水再循环调节阀。

减温水调节阀、凝结水再循环调节阀。

锅炉连续排污调节阀、减温水调节阀。

凝结水再循环调节阀、锅炉连续排污调节阀、高压蒸汽压力调节、合成氨高压差调节阀等；——高压、高压差调节阀阀体选用锻钢件；——高压、高压差调节阀应选用带多级套筒式、多级阀芯式、多级叠板式等防空化组件；二、调节阀的作用方式选择a、根据工艺生产安全确定气开阀（FC-气源故障时阀关），气关阀（FO-气源故障时阀开），由工艺专业确定并在PID表示。

b、执行机构作用方式的选择正作用：信号增加，推杆向下运动；反作用：信号增加，推杆向上运动；——建议单导向（FO）配正作用执行机构；单导向（FC)配反作用执行机构；双导向（FC/FO）配正作用执行机构。

三、调节阀执行机构选择根据可靠性、经济性、动作平稳、足够的输出力、结构简单、维护方便、重量轻等因素，建议选择顺序：气动薄膜执行机构（直行程用）、气缸执行机构（单气缸弹簧复位、双气缸）直行程、角行程均适用、电动执行机构（包括马达驱动阀MOV）、液动执行机构。

调节阀外泄和振动的8种解决方法目录调节阀外泄的解决方法 (3)增加密封油脂法： (3)增加填料法： (3)更换石墨填料法： (3)改变流向，置P2在阀杆端法： (3)采用透镜垫密封法： (4)更换密封垫片： (4)对称拧螺栓，采用薄垫圈密封方法： (4)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： (4)调节阀振动的8种解决方法 (5)增加刚度法： (5)增加阻尼法： (5)增加导向尺寸，减小配合间隙法： (5)改变节流件形状，消除共振法： (6)更换节流件消除共振法： (6)更换调节阀类型以消除共振： (7)减小汽蚀振动法： (7)避开振源波击法： (7)调节阀外泄的解决方法增加密封油脂法：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。

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。

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。

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。

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。

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。