之前介紹自力式壓力調節閥在化工行業應用，現在介紹蒸汽波紋管密封截止閥結構改進當蒸汽系統啟動時，需要對蒸汽管線進行預熱（暖管），在這過程中，閥門開度往往非常小，從而造成沖蝕率遠遠大于正常使用效果，嚴重降低閥門密封面的使用壽命。波紋管截止閥是在普通截止閥基礎上在填料函下部和閥腔上部裝有可伸縮活動的密封元件波紋管的截止閥；波紋管截止閥一般包括閥體、閥桿、閥蓋、啟閉件(閥瓣)、手輪、波紋管等；啟閉件沿管路中心線的垂直方向移動而實現啟閉功能，在管路上主要起切斷被輸送介質流動的作用；波紋管可以封閉管道介質，防止管道介質向外界環境泄露?，F有技術的波紋管截止閥，波紋管與閥桿所圍成的空腔內是空氣；波紋管容易破損；波紋管元件一旦破損，管道介質就與波紋管內腔的空氣接觸并混合，影響管道介質的工藝指標；甚至混合形成爆炸性混合物或形成危及下游工序安全的危險混合物。
蒸汽波紋管密封截止閥結構改進發明內容
本實用新型的目的在于提供一種波紋管截止閥，該截止閥可以避免波紋管破損后管道介質與波紋管內腔的空氣接觸；降低安全風險。為實現上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：一種波紋管截止閥，包括設置在閥蓋中的下閥桿，下閥桿的下端設有伸入閥體中的閥瓣；下閥桿伸出在閥蓋處套設有填料函，填料函的內側設置有密封下閥桿與填料函之間間隙的填料，填料函與其周側的閥蓋固接為一體，自填料函至閥瓣之間的下閥桿的桿身上套設有波紋管組件；波紋管組件一端由上波紋管座與填料函固接，另一端由下波紋管座固接在下閥桿靠近閥瓣的一端；波紋管組件與下閥桿的桿身之間形成的環形空腔內充填有保護性氣體。
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥由上述技術方案可知：本發明通過對波紋管組件與下閥桿的桿身之間形成的環形空腔內充填保護性氣體；避免了波紋管組件破損后，管道介質就與波紋管組件內腔的空氣接觸并混合，影響管道介質工藝指標；甚至形成危險混合物的風險。
所充入的保護性氣體的壓強根據閥門的平均工作壓強確定，一般來說，保護性氣體的壓強接近閥門的平均工作壓強；使波紋管內外壓差減小，受到的壓應力減小，可以有效保護波紋管，提高波紋管的使用壽命。
瓦特節能蒸汽工程師發現閥芯閥座的損壞經常表現在因為在節流口上，當閥門快被關閉的時候，根據流速與壓差的公式V2=V1PΔ，正常蒸汽流速V1=40m/s，若蒸汽壓力為10Barg時，其流速V2=126m/s，是正常流速的3倍!具有強大動能，這樣，對密封面的沖刷力成倍成倍的增加，波紋管截止閥是一種新型的截止閥，閥桿密封為為波紋管+填料的雙重密封設計，密封性能比普通截止閥有著更加可靠的*性。波紋管所形成的金屬屏障能夠防止泄漏，填料在波紋管失效后也能提供密封作用，應用更安全、節能、環保、零泄漏。波紋管密封截止閥的關鍵部分是金屬波紋管,通過自動滾焊蓋和閥桿之間的連接，確保波紋管組件無滲漏。杭州瓦特節能工程有限公司的經驗表明，波紋管截止閥在使用過程中波紋管破裂是主要問題。波紋管的破裂原因的主要原因有如下三個:
柱失穩：指波紋管的波紋連接發生橫向偏移，波紋管因總厚度不夠容易導致柱失穩。
平面失穩：平面失穩的原因是由于在內壓產生的子午向彎曲應力和周向膜應力的合力的作用下，波紋管發生了塑性變形，平面失穩多發生于波紋管處于壓縮狀態時;但它大大降低了波紋管的疲勞壽命和承受壓力的能力。焊接在一起時容易造成焊接缺陷，而導致波紋管容易穿孔。閥芯閥座密封失效是波紋管密封截止閥使用過程中容易出現的另外一個主要問題。也與閥芯閥座密封副的結構、材料、熱處理、加工精度設計有很大關系，當用于蒸汽系統時傳統的平面閥座設計有相當的影響。 
瓦特的錐形閥瓣設計，在閥門關閉時，具有“刮除效應”的錐形密封面能自動去除表面雜質，可以確保閥瓣有可靠的密封和更長的使用壽命。 一般會根據工況的要求提供各種閥瓣設計，能夠設計為節流型閥瓣、截止止回型閥瓣、平面軟密封等各種閥瓣設計。
閥體采用覆膜砂鑄造或硅溶膠鑄造技術，以便提高閥體表面光潔度及機械性能，減少氣孔、砂眼、裂紋的出現，增強鑄件的抗拉強度。 截止閥結構簡單，可通過閥桿既旋轉又升降的原理，達到閥門的開啟或截斷，并確保閥門的密封和上密封功能。由于該結構特殊的運動原理，也造成對閥門上密封副間受力極為不利的后果（形成既有密封副間必須的垂直壓力，又有密封副間相對滑移的摩擦）。實踐證明，閥門的上密封往往只啟閉幾次，就因為密封副間的擦傷而引起泄漏。擦傷輕微的需拆開修復，擦傷嚴重的均因損壞而報廢，這樣的后果不但增加了企業的制造成本，而且影響閥門的性能。為解決此類問題對閥門上密封的結構和材料做了試驗和改進。
蒸汽波紋管密封截止閥結構改進
?、賹㈤y桿的上密封部位移動到閥瓣上（目的是在受力過程中，使閥瓣上的上密封面相對閥蓋上的上密封面處于靜止無滑移狀態）。此改進雖然可提高上密封的壽命，但由于要增加一道閥瓣蓋與閥瓣間的密封使得結構較復雜，性價比較低。
?、诟淖兩厦芊飧辈牧?。在閥桿密封錐面上堆焊抗擦傷性能好的司太立硬質合金，此方法雖然取得了較好的效果，但一方面因為司太立合金成本太高，另一方面由于閥桿基本材料為13Cr馬氏體不銹鋼，可焊性差，堆焊時須焊前預熱，焊后保溫和焊接工藝復雜。另外，為保證閥桿的尺寸精度，還要增加粗加工工序。綜合分析，除特殊要求外，此方案其性價比也不好。 
實踐證明，提高閥桿錐面硬度是提高截止閥上密封壽命的可行辦法。
閥門的手輪設計應該采用確保容易抓握，并沒有毛刺等凸起。手輪的直徑太大容易造成關閉時閥芯閥座人為挫傷；太小則不容易關閉，加力扳手的使用會導致閥桿變形和密封副損傷。
閥桿螺紋采用細牙滾壓螺紋，避免閥門關閉以后產生的死區泄漏。
波紋管閥門在出廠時，必須經過100%的壓力測試，測試壓力為1.5倍的設計壓力；當用于蒸汽時，需要進行100%的密封性測試，密封等級必須高于4級泄漏標準。
波紋管密封截止閥一般大口徑不超過350mm。當口徑大于350mm時，波紋管截止閥不是合適的選擇，無論尺寸、重量、產品復雜程度、操作困難性都使得波紋管截止閥不再是合適的選擇，選用波紋管閘閥、偏心蝶閥更加經濟可靠。與本文相關的論文：自力式煤氣調壓閥組
|
