供水管網(wǎng)閥門(mén)用橡膠密封件的選擇

2015-01-28 韓同祝浙江艾碧匹流體控制有限公司

　　分析了供水管網(wǎng)的工況條件，提出了對(duì)橡膠密封件性能的要求，介紹橡膠密封件的安裝使用方法。

1、概述

　　城市供水管網(wǎng)一般為常溫中低壓工況，因此非金屬?gòu)椥悦芊? 軟密封) 閥門(mén)和彈性密封件得到廣泛的應(yīng)用。橡膠是閥門(mén)及管道連接件的主要軟密封材料之一，但是橡膠密封件存在著易老化，易撕裂，長(zhǎng)期使用回彈性差，密封效果降低等問(wèn)題。因此真空技術(shù)網(wǎng)(http://genius-power.com/)認(rèn)為對(duì)橡膠密封件在材料選用及安裝使用等方面提出了要求。

2、基本要求

　　供水管網(wǎng)系統(tǒng)常用的橡膠密封件有閥門(mén)用密封件﹑橡膠密封承口用膠圈和法蘭連接用橡膠墊片等。

　　2.1、物理性能

　　橡膠密封件是中低壓閥門(mén)的主要軟密封形式，多屬動(dòng)密封。其橡膠的性能(回彈性﹑硬度等) ﹑閥門(mén)的密封結(jié)構(gòu)﹑接觸零件精度等是影響密封的主要因素。橡膠密封承口膠圈和法蘭密封橡膠墊片作為管道連接處重要部件，應(yīng)具有與管材( 包括其他柔性接口管材、閥門(mén)等) 相匹配的使用壽命。其屬于靜密封方式。管道安裝完成后，除了管道沉降、水壓波動(dòng)引起橡膠密封圈與連接處間的緩慢運(yùn)動(dòng)外，橡膠基本處于靜壓縮狀態(tài)。供水管網(wǎng)大多采用埋地方式，溫度、紫外線(xiàn)和氧化等因素對(duì)密封件老化的影響較小，建議優(yōu)先選用三元乙丙橡膠( EPDM) 。其綜合性能優(yōu)異，適合供水管道系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定安全運(yùn)行。

　　2.2、衛(wèi)生性能

　　為避免密封件對(duì)供水管網(wǎng)造成污染，與介質(zhì)直接接觸的橡膠密封件，均須采用無(wú)毒無(wú)害材料，嚴(yán)禁使用再生膠。有飲用水要求的必須通過(guò)安全性評(píng)價(jià)、無(wú)毒證明和無(wú)毒性測(cè)試( 如英國(guó)WRAS 認(rèn)證等) 。

3、安裝使用

　　3.1、O 形圈

　　O 形圈做為閥門(mén)及其他管道設(shè)備常用的密封元件，應(yīng)用比較廣泛。污水介質(zhì)系統(tǒng)建議選用丁睛橡膠(NBR) ，清水介質(zhì)系統(tǒng)建議選用三元乙丙橡膠(EPDM) 。在安裝過(guò)程中，應(yīng)防止O 形圈扭曲及割傷( 表1) 。

表1 O 形圈常見(jiàn)失效形式及解決方法

O 形圈常見(jiàn)失效形式及解決方法

　　(1) 由于O 形圈安裝時(shí)受擠壓，裝填時(shí)應(yīng)將被觸及的臺(tái)肩( 包括軸的和孔的) 進(jìn)行倒角或倒圓( 圖1) ，根據(jù)O 形圈截面直徑的不同，選用不同的倒角長(zhǎng)度( 表2) 。表面粗糙度為Ra0. 4 ～ 0. 8μm，以免割傷O 形圈。

安裝O 形圈的零件應(yīng)該倒角

圖1 安裝O 形圈的零件應(yīng)該倒角( 倒圓)

表2 倒角尺寸mm

倒角尺寸mm

　　(2) 受尺寸限制不能進(jìn)行倒角和圓角的零件，可用帶有圓滑導(dǎo)錐的專(zhuān)用軸套進(jìn)行裝填( 圖2) 。圓滑導(dǎo)錐推薦為( 3 ～ 5mm) × 15°，并清除毛刺。

O 形圈裝填專(zhuān)用軸套

圖2 O 形圈裝填專(zhuān)用軸套

　　(3) 拉伸安裝的O 形圈，軸上滑行面應(yīng)光滑并涂潤(rùn)滑劑，O 形圈應(yīng)迅速滑至槽內(nèi)。不得用滾動(dòng)方法、手拉伸方法將O 形圈套入槽內(nèi)。

　　(4) O 形圈裝入槽內(nèi)應(yīng)無(wú)扭曲、松弛和劃痕等缺陷，一般裝后放置一段時(shí)間，讓受拉伸的O 形圈恢復(fù)原形后再安裝配合零件。

　　3.2 軟密封閥門(mén)

　　(1) 軟密封閥門(mén)安裝于管道之前，管道法蘭與管道需預(yù)先焊接。嚴(yán)禁夾持著閥門(mén)焊接，以免熾熱的焊渣燒傷橡膠密封件。

　　(2) 軟密封閘閥應(yīng)采用立式安裝。全包膠閥座的蝶閥與法蘭對(duì)夾安裝時(shí)，配對(duì)的管道法蘭內(nèi)徑不能太大，靠背式結(jié)構(gòu)需要配專(zhuān)用法蘭，以免密封面寬度不夠而外漏。擰緊法蘭的螺栓不能太緊，以免橡膠閥座變形，引起閥門(mén)扭矩過(guò)大而無(wú)法啟閉，或橡膠過(guò)度磨損而內(nèi)漏。總之，對(duì)于不同類(lèi)型的閥門(mén)，應(yīng)根據(jù)閥門(mén)各自特性及管線(xiàn)安裝環(huán)境特點(diǎn)選擇恰當(dāng)?shù)陌惭b方式，盡可能避免閥門(mén)橡膠密封件受損。

　　(3) 閥門(mén)安裝完畢后，需將閥門(mén)全開(kāi)，以最大流量反復(fù)沖洗管道，以免雜物劃傷橡膠密封件。

　　3.3、橡膠密封承口膠圈

　　輸水管道連接密封的橡膠承口膠圈如果安裝過(guò)程不規(guī)范，易造成橡膠圈損害，導(dǎo)致其在管道系統(tǒng)中無(wú)法避免老化及失效。

　　(1) 建議優(yōu)選三元乙丙橡膠制做膠圈。相比其他的普通橡膠圈其具有良好的抗老化性能，較高的回彈性和化學(xué)穩(wěn)定性。

　　(2) 橡膠圈儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中要加以保護(hù)。處于日曬、高溫、在空氣中儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等會(huì)加速橡膠圈的老化，縮短其使用年限。橡膠圈老化隨著時(shí)間的積累而加劇，在管網(wǎng)運(yùn)行中一旦遇到外載荷影響( 如外壓、地質(zhì)沉降、震動(dòng)等) ，這種隱患一定會(huì)轉(zhuǎn)化為失效、泄漏，降低管道系統(tǒng)使用壽命。

　　(3) 在橡膠圈安裝使用過(guò)程中，嚴(yán)格按照規(guī)范要求采用專(zhuān)用的、對(duì)橡膠膠圈無(wú)害的潤(rùn)滑劑進(jìn)行管道連接，不允許采用普通油脂或洗滌劑等作為管道連接的潤(rùn)滑劑。另外，在安裝過(guò)程中采用拉力器等輔助工具使管件均勻插入連接，不允許采用強(qiáng)力推進(jìn)插入連接管道。

　　3.4、法蘭橡膠密封墊片

　　合理安裝法蘭密封墊片，是達(dá)到有效密封最關(guān)鍵的一步。運(yùn)行中，對(duì)容易泄漏的接頭，經(jīng)常維護(hù)，加強(qiáng)管理，也是保證設(shè)備和管路系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行所必不可少的措施。

　　(1) 安裝前，應(yīng)檢查法蘭的形式是否符合要求，密封面的粗糙度是否合格、有無(wú)機(jī)械損傷、徑向刻痕和銹蝕等。

　　(2) 檢查螺栓及螺母的材料、形式和尺寸是否符合要求，螺母在螺栓上轉(zhuǎn)動(dòng)應(yīng)靈活，不晃動(dòng)，螺紋不允許有斷缺，螺栓不允許有彎曲。

　　(3) 檢查墊片的材料、形式和尺寸是否符合要求，是否與法蘭密封面相匹配。墊片表面不允許有機(jī)械損傷、徑向刻痕、嚴(yán)重銹蝕、內(nèi)外邊緣破損等缺陷。

　　(4) 兩法蘭必須在同一中心線(xiàn)上并且平行。不允許用螺栓等插在螺孔內(nèi)對(duì)法蘭進(jìn)行校正，以免螺栓承受過(guò)大剪應(yīng)力。兩法蘭間只準(zhǔn)加一層墊片，不允許用多加墊片的辦法消除兩法蘭間隙過(guò)大的缺陷。墊片必須安裝準(zhǔn)確，以保證受壓均勻。為防止墊片壓縮過(guò)度，應(yīng)該邊測(cè)量邊擰緊螺栓，同時(shí)要注意對(duì)稱(chēng)均勻地?cái)Q緊螺栓。