壓力密封閥介紹
壓力密封閥
高壓應用的閥門通常采用超過170 bar的壓力密封結構。壓力密封閥蓋的獨特之處在于，與其他結構相比，閥體內蓋的密封性會隨著閥門內部壓力的增加而提高，而內部壓力的增加往往會在閥蓋-閥體的連接處造成泄漏。
依靠相當簡單的設計原理，隨著設計人員不斷推動鍋爐，HRSG和管道系統壓力/溫度范圍的變化，壓力密封閥已證明其能夠處理日益苛刻的化石和聯合循環蒸汽隔離應用。壓力密封閥的尺寸范圍通常為2英寸至24英寸，ASME B16.34壓力等級為＃600至＃2500，盡管某些制造商可以滿足特殊應用對更大直徑和更高額定值的需求。
壓力密封閥具有多種材料質量，例如A105鍛造和Gr.WCB鑄造，F22合金鍛造和Gr.WC9鑄造；F11鍛造和Gr.WC6鑄造，奧氏體不銹鋼F316鍛造和Gr.CF8M鑄造；在超過500°C的溫度下，F316H鍛造了合適的奧氏體鑄鋼牌號。
壓力密封的設計理念可以追溯到1900年代中期，當時，面對不斷增加的壓力和溫度（主要是在電力應用中），閥門制造商開始設計傳統的螺栓-閥蓋方法來密封閥體/閥蓋接頭的替代方法。 。除了提供更高水平的壓力邊界密封完整性外，許多壓力密封閥設計的重量也大大少于螺栓閥蓋閥。
螺栓式閥蓋與壓力密封
為了更好地理解壓力密封設計概念，讓我們對比一下螺栓蓋和壓力密封之間的閥體到閥蓋密封機制。圖1描述了典型的螺栓閥蓋閥。閥體法蘭和閥蓋法蘭通過雙頭螺栓和螺母連接，并在法蘭面之間插入適當設計/材料的墊圈，以利于密封。將螺栓/螺母/螺栓按照制造商定義的方式擰緊至規定的扭矩，以實現最佳密封效果。但是，隨著系統壓力的增加，通過車身/閥蓋接頭泄漏的可能性也會增加。
現在讓我們看一下圖2中詳細介紹的壓力密封接頭。注意各個閥體/閥蓋接頭配置的不同。大多數壓力密封設計都包含“閥蓋固定螺栓”，以將閥蓋向上拉并密封在壓力密封墊上。這繼而在墊圈和閥體的內徑（ID）之間形成密封。
分段的止推環可保持負載。壓力密封設計的優點在于，隨著系統壓力的增加，閥帽以及相應的壓力密封墊圈上的負載也會增加。因此，在壓力密封閥中，隨著系統壓力的增加，通過閥體/閥蓋接頭泄漏的可能性降低。
這種設計方法在主蒸汽，給水，渦輪旁通以及其他要求閥門能夠應對高壓和高溫應用中固有挑戰的發電廠系統中，比螺栓式閥門閥門具有明顯的優勢。
但是多年來，隨著工作壓力/溫度的升高，以及調峰設備的出現，這種有助于密封的瞬態系統壓力也嚴重破壞了壓力密封接頭的完整性。
壓力密封墊圈
密封壓力密封閥的主要部件之一是墊圈本身。早期的壓力密封墊片由鐵或軟鋼制成。這些墊圈隨后進行了鍍銀，以利用較軟的鍍層材料提供更緊密的密封的能力。由于在閥門的水壓測試期間施加了壓力，因此在閥蓋和墊圈之間進行了“設定”（或墊圈輪廓變形）。由于閥蓋固有的張緊螺栓和壓力密封接頭的彈性，當承受系統壓力增加/減小時，閥蓋可能會移動并破壞“設定值”，從而導致閥體/閥蓋接頭泄漏。
在系統壓力和溫度均等后，可以通過“熱擰”閥蓋卷緊螺栓的方法來有效地解決此問題，但是在工廠啟動后，需要所有者/用戶維護人員這樣做。如果不遵守這種做法，則存在通過閥體/閥蓋接頭泄漏的可能性，這可能會損壞壓力密封墊圈，閥蓋和/或閥體的內徑，并導致復合問題和效率低下。蒸汽泄漏可能會影響工廠運營。結果，Valve設計人員采取了幾個步驟來解決這個問題。
圖2顯示了活載的Bonnet緊緊螺栓（因此，在墊圈上保持恒定的載荷，從而最大程度地減少了泄漏的可能性）與鐵/軟鋼鍍銀壓力密封墊圈的替換，它們由以下模具制成：形成石墨。圖3中所示的墊片設計可以安裝在以前隨傳統墊片一起提供的壓力密封閥中。石墨墊片的出現進一步鞏固了壓力密封閥的可靠性和性能，在大多數應用中，甚至在日常啟動/停止操作循環中也是如此。
盡管許多制造商仍建議使用“熱扭力”，但如果不這樣做，則泄漏的可能性會大大降低。相對于許多發電廠的閥門，壓力密封閥的閥座表面相對而言要承受很高的閥座載荷。座椅的完整性是根據零件上嚴格的加工公差來維持的，它是根據齒輪或驅動力提供打開/關閉所需的扭矩的手段，以及為座椅表面選擇/施加適當材料的手段。
鈷，鎳和鐵基表面硬化合金可用于楔形/盤形和座環座面的最佳耐磨性。最常用的是CoCr-A（例如Stellite）材料。這些材料可通過多種工藝來施加，包括屏蔽金屬電弧，氣體金屬電弧，氣體鎢極電弧和等離子（轉移）電弧。許多壓力密封截止閥的設計都具有整體式硬面閥座，而閘閥和止回閥通常具有硬面式閥座環，這些閥環被焊接到閥體內。
閥術語
如果您已經處理了一段時間的閥門，您可能已經注意到Valve制造商對于業務中使用的術語和術語并不太有創意。以“螺栓帽閥”為例。閥體用螺栓固定在閥蓋上，以保持系統完整性。對于“壓力密封閥”，系統壓力有助于密封機構。對于“停止/止回閥”，當閥桿處于關閉位置時，流量會機械停止，但在打開位置時，閥瓣可以自由動作以檢查流量的反向。相同的原理適用于設計中使用的其他術語，以及閥門類型及其組成部分。
