1調(diào)節(jié)閥填料的使用狀況及特點(diǎn)

     目前，中石油烏魯木齊石化分公司化肥廠在線運(yùn)行的調(diào)節(jié)閥1150臺(tái)左右，其特點(diǎn)為高溫、高壓、有毒有害介質(zhì)較多。烏石化化肥廠調(diào)節(jié)閥常用的填料一般分為：

      ①聚四氟乙烯“V”填料：其特點(diǎn)為潤(rùn)滑性好，有極好的抗化學(xué)腐蝕性能，物理性能和化學(xué)性能穩(wěn)定，是一種很好的密封材料。缺點(diǎn)是耐溫差，不能用于200℃以上的高溫，也不能用于熔融狀態(tài)的堿金屬以及高溫的氟、氟化氫等介質(zhì)。
      ②石棉2聚四氟乙烯填料：把浸漬有聚四氟乙烯的石棉壓制成環(huán)或編制盤根。使用時(shí)加入適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油或礦物脂，可用于高溫、高壓。
      ③石棉2石墨：一般用于高溫、高壓和非腐蝕介質(zhì)系統(tǒng)，但必須安裝注油器以便注油潤(rùn)滑。一些增強(qiáng)型的石棉2石墨填料耐高溫、高壓（35MPa、600℃） 。
      ④石墨環(huán)填料：石墨填料是一種新型填料，具有密封性好、潤(rùn)滑性好、化學(xué)惰性強(qiáng)、耐腐蝕、耐高低溫（-200～600℃）等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是不能用于強(qiáng)氧化劑。

     石墨環(huán)填料從結(jié)構(gòu)上分為絲狀石墨、片狀石墨和彎片狀石墨。絲狀石墨是編絲狀結(jié)構(gòu)，與其他兩種結(jié)構(gòu)相比彈性更好，凈化閥桿表面好。片狀石墨把若干個(gè)片板壓制成方型，由于填料環(huán)的紋理和閥桿表面垂直，流???不易滲透，軸向壓力與徑向壓力比值減少，所以需要較大的壓緊力。彎片狀石墨在加工時(shí)，先把石墨片包繞在圓形心軸上，模壓到預(yù)定的密度。片狀石墨或彎片狀石墨在壓制時(shí)的壓力要比它工作時(shí)的壓力高的多，所以它在填料中不會(huì)再收縮。

     這4種填料根本無法滿足實(shí)際應(yīng)用，易老化、易破損。

     調(diào)節(jié)閥填料大部分為單一填料裝配方法，一個(gè)填料函全部裝配一種填料，很少使用不同種填料裝配方法。單一填料裝配方法的缺陷：填料易老化和破損，使用壽命短，填料沒有互補(bǔ)彈性，潤(rùn)滑互補(bǔ)性差，強(qiáng)度互補(bǔ)性差，外漏的可能性大。

     調(diào)節(jié)閥填料函的設(shè)計(jì)、填料的質(zhì)量、裝配方法直接影響調(diào)節(jié)閥的使用壽命。填料外漏影響裝置運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)必須帶壓堵漏，一般帶壓堵漏過的調(diào)節(jié)閥失去調(diào)節(jié)作用。為解決這一問題，對(duì)調(diào)節(jié)閥填料函的設(shè)計(jì)、填料的選擇、填料的裝配方法進(jìn)行初步研究，根據(jù)調(diào)節(jié)閥的填料特性及使用環(huán)境提出新的裝配方法，解決調(diào)節(jié)閥外漏難題。

      2 填料裝配方法的改進(jìn)

     填料外漏典型的調(diào)節(jié)閥主要是蒸汽調(diào)節(jié)閥，如鍋爐減溫水01022TCV2321A/B、01022TCV2323A/B、01022TCV2421A/B、01022TCV2423A/B等8臺(tái)調(diào)節(jié)閥。鍋爐減溫水調(diào)節(jié)閥填料外漏影響鍋爐運(yùn)行，在線帶壓堵漏，造成調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)滯后，給系統(tǒng)工藝造成不穩(wěn)定因素，影響生產(chǎn)。尿素HV2201、HV2901閥，填料一旦外漏帶壓堵不住，就必須停車處理，檢修維護(hù)量增大，同時(shí)污染環(huán)境。

     對(duì)以上填料的缺陷進(jìn)行認(rèn)真分析，總結(jié)出單一填料裝配方法必須改進(jìn)。以尿素HV2201調(diào)節(jié)閥為例的改進(jìn)方法為：HV2201調(diào)節(jié)閥填料改造前由單一的聚四氟乙烯V型填料和金屬隔套組成，如圖1所示。改進(jìn)后的調(diào)節(jié)閥填料如圖2所示。

圖1 HV-201填料改造前裝配圖

圖2 HV-201填料改造后裝配圖

      改造前填料的兩段都是V型聚四氟乙烯填料，中間有一個(gè)100mm的金屬隔套，占去了填料函的50%的長(zhǎng)度，聚四氟乙烯填料在200℃左右產(chǎn)生老化，強(qiáng)度低，收縮率高，不能滿足調(diào)節(jié)閥長(zhǎng)周期運(yùn)行要求。實(shí)際應(yīng)用中，運(yùn)行不到120d就有外漏現(xiàn)象，處理方法是緊固填料，200d后就要帶壓堵漏。改進(jìn)后的填料裝配方法通過實(shí)際應(yīng)用可延長(zhǎng)到600d甚至2～6a。

     從圖2可以看出HV2201填料改造的裝配優(yōu)點(diǎn)，在填料函的*底段加了一個(gè)30mm×20mm×3mm的SUS316L金屬墊片的作用是當(dāng)閥軸與閥體導(dǎo)向間隙增大時(shí)進(jìn)行彌補(bǔ)，不致于介質(zhì)腐蝕填料；組合填料主要有成型石墨環(huán)或石墨環(huán)盤根、石棉2聚四氟乙烯盤根、石棉2石墨盤根；30mm×20mm×3mm的聚四氟乙烯的墊片（如果是蒸汽閥則采用金屬制品），以增強(qiáng)填料的強(qiáng)度，隔套的兩段根據(jù)需要加入若干個(gè)組合填料和聚四氟乙烯的墊片；中間加入由原來100mm的金屬隔套改為30mm×20mm×40mm的聚四氟乙烯隔套。

     鍋爐減溫水01022TCV2321A/B、01022TCV2323A/B、01022TCV2421A/B、01022TCV2423A/B調(diào)節(jié)閥和尿素HV2901蒸汽調(diào)節(jié)閥，采用的和HV2201填料改造后裝配方法基本相同，只是填料函的*底段SUSL金屬彌補(bǔ)墊片改為紫銅材料制成，組合填料之間的增強(qiáng)墊片由聚四氟乙烯改為紫銅材料制成;組合填料采用石墨（含有金屬絲）、石棉2石墨（含有金屬絲）、石墨。

     調(diào)節(jié)閥由單一填料裝配方法改為復(fù)合填料裝配方法的優(yōu)點(diǎn)：

      ①避免填料的老化現(xiàn)象，延長(zhǎng)調(diào)節(jié)閥整體運(yùn)行效果和使用壽命。
      ②增強(qiáng)調(diào)節(jié)閥的填料相互之間的有效彈性，在實(shí)際應(yīng)用過程中不斷補(bǔ)償，延長(zhǎng)調(diào)節(jié)閥在線運(yùn)行時(shí)間。
      ③ 從改進(jìn)后的復(fù)合填料裝配方法中的“組合填料”可以看出，填料的自潤(rùn)滑性有較高的提高，不像單一填料裝配的填料潤(rùn)滑性差，解決了調(diào)節(jié)閥自潤(rùn)滑問題，減少調(diào)節(jié)閥外漏現(xiàn)象。
      ④ 調(diào)節(jié)閥填料函增強(qiáng)墊片的加入，使整個(gè)填料組成強(qiáng)度有著較大的提高，就意味著填料可以在較高的壓力下使用，填料不易破損，是延長(zhǎng)調(diào)節(jié)閥填料使用壽命重要手段。
      ⑤ 調(diào)節(jié)閥填料函彌補(bǔ)墊片的加入，有效解決了調(diào)節(jié)閥填料的侵蝕和腐蝕問題，極大的提高調(diào)節(jié)閥填料的強(qiáng)度、潤(rùn)滑性、有效彈性，是防止調(diào)節(jié)閥填料外漏不可缺少的方法。
      ⑥ 減少調(diào)節(jié)閥填料函的隔套長(zhǎng)度，增加有效填料的長(zhǎng)度，是保證調(diào)節(jié)閥填料函的整體有效密封效果，對(duì)延長(zhǎng)調(diào)節(jié)閥填料防止外漏有著積極的作用。

     綜上所述，調(diào)節(jié)閥由單一填料裝配方法改為復(fù)合填料裝配方法是在大型合成氨廠**嘗試。實(shí)踐證明可延長(zhǎng)調(diào)節(jié)閥使用壽命，解決了調(diào)節(jié)閥填料外漏的難題，減少了調(diào)節(jié)閥維護(hù)、堵漏勞動(dòng)強(qiáng)度，為“長(zhǎng)、滿、優(yōu)”生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。