供水管网阀门用橡胶密封件的选择

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)浙江艾碧匹流体控制有限公司 作者:韩同祝

  分析了供水管网的工况条件,提出了对橡胶密封件性能的要求,介绍橡胶密封件的安装使用方法。

1、概述

  城市供水管网一般为常温中低压工况,因此非金属弹性密封( 软密封) 阀门和弹性密封件得到广泛的应用。橡胶是阀门及管道连接件的主要软密封材料之一,但是橡胶密封件存在着易老化,易撕裂,长期使用回弹性差,密封效果降低等问题。因此真空技术网(http://www.chvacuum.com/)认为对橡胶密封件在材料选用及安装使用等方面提出了要求。

2、基本要求

  供水管网系统常用的橡胶密封件有阀门用密封件﹑橡胶密封承口用胶圈和法兰连接用橡胶垫片等。

  2.1、物理性能

  橡胶密封件是中低压阀门的主要软密封形式,多属动密封。其橡胶的性能(回弹性﹑硬度等) ﹑阀门的密封结构﹑接触零件精度等是影响密封的主要因素。橡胶密封承口胶圈和法兰密封橡胶垫片作为管道连接处重要部件,应具有与管材( 包括其他柔性接口管材、阀门等) 相匹配的使用寿命。其属于静密封方式。管道安装完成后,除了管道沉降、水压波动引起橡胶密封圈与连接处间的缓慢运动外,橡胶基本处于静压缩状态。供水管网大多采用埋地方式,温度、紫外线和氧化等因素对密封件老化的影响较小,建议优先选用三元乙丙橡胶( EPDM) 。其综合性能优异,适合供水管道系统长期稳定安全运行。

  2.2、卫生性能

  为避免密封件对供水管网造成污染,与介质直接接触的橡胶密封件,均须采用无毒无害材料,严禁使用再生胶。有饮用水要求的必须通过安全性评价、无毒证明和无毒性测试( 如英国WRAS 认证等) 。

3、安装使用

  3.1、O 形圈

  O 形圈做为阀门及其他管道设备常用的密封元件,应用比较广泛。污水介质系统建议选用丁睛橡胶(NBR) ,清水介质系统建议选用三元乙丙橡胶(EPDM) 。在安装过程中,应防止O 形圈扭曲及割伤( 表1) 。

表1 O 形圈常见失效形式及解决方法

O 形圈常见失效形式及解决方法

  (1) 由于O 形圈安装时受挤压,装填时应将被触及的台肩( 包括轴的和孔的) 进行倒角或倒圆( 图1) ,根据O 形圈截面直径的不同,选用不同的倒角长度( 表2) 。表面粗糙度为Ra0. 4 ~ 0. 8μm,以免割伤O 形圈。

安装O 形圈的零件应该倒角

图1 安装O 形圈的零件应该倒角( 倒圆)

表2 倒角尺寸mm

倒角尺寸mm

  (2) 受尺寸限制不能进行倒角和圆角的零件,可用带有圆滑导锥的专用轴套进行装填( 图2) 。圆滑导锥推荐为( 3 ~ 5mm) × 15°,并清除毛刺。

O 形圈装填专用轴套

图2 O 形圈装填专用轴套

  (3) 拉伸安装的O 形圈,轴上滑行面应光滑并涂润滑剂,O 形圈应迅速滑至槽内。不得用滚动方法、手拉伸方法将O 形圈套入槽内。

  (4) O 形圈装入槽内应无扭曲、松弛和划痕等缺陷,一般装后放置一段时间,让受拉伸的O 形圈恢复原形后再安装配合零件。

  3.2 软密封阀门

  (1) 软密封阀门安装于管道之前,管道法兰与管道需预先焊接。严禁夹持着阀门焊接,以免炽热的焊渣烧伤橡胶密封件。

  (2) 软密封闸阀应采用立式安装。全包胶阀座的蝶阀与法兰对夹安装时,配对的管道法兰内径不能太大,靠背式结构需要配专用法兰,以免密封面宽度不够而外漏。拧紧法兰的螺栓不能太紧,以免橡胶阀座变形,引起阀门扭矩过大而无法启闭,或橡胶过度磨损而内漏。总之,对于不同类型的阀门,应根据阀门各自特性及管线安装环境特点选择恰当的安装方式,尽可能避免阀门橡胶密封件受损。

  (3) 阀门安装完毕后,需将阀门全开,以最大流量反复冲洗管道,以免杂物划伤橡胶密封件。

  3.3、橡胶密封承口胶圈

  输水管道连接密封的橡胶承口胶圈如果安装过程不规范,易造成橡胶圈损害,导致其在管道系统中无法避免老化及失效。

  (1) 建议优选三元乙丙橡胶制做胶圈。相比其他的普通橡胶圈其具有良好的抗老化性能,较高的回弹性和化学稳定性。

  (2) 橡胶圈储存和运输过程中要加以保护。处于日晒、高温、在空气中储存时间过长等会加速橡胶圈的老化,缩短其使用年限。橡胶圈老化随着时间的积累而加剧,在管网运行中一旦遇到外载荷影响( 如外压、地质沉降、震动等) ,这种隐患一定会转化为失效、泄漏,降低管道系统使用寿命。

  (3) 在橡胶圈安装使用过程中,严格按照规范要求采用专用的、对橡胶胶圈无害的润滑剂进行管道连接,不允许采用普通油脂或洗涤剂等作为管道连接的润滑剂。另外,在安装过程中采用拉力器等辅助工具使管件均匀插入连接,不允许采用强力推进插入连接管道。

  3.4、法兰橡胶密封垫片

  合理安装法兰密封垫片,是达到有效密封最关键的一步。运行中,对容易泄漏的接头,经常维护,加强管理,也是保证设备和管路系统稳定可靠运行所必不可少的措施。

  (1) 安装前,应检查法兰的形式是否符合要求,密封面的粗糙度是否合格、有无机械损伤、径向刻痕和锈蚀等。

  (2) 检查螺栓及螺母的材料、形式和尺寸是否符合要求,螺母在螺栓上转动应灵活,不晃动,螺纹不允许有断缺,螺栓不允许有弯曲。

  (3) 检查垫片的材料、形式和尺寸是否符合要求,是否与法兰密封面相匹配。垫片表面不允许有机械损伤、径向刻痕、严重锈蚀、内外边缘破损等缺陷。

  (4) 两法兰必须在同一中心线上并且平行。不允许用螺栓等插在螺孔内对法兰进行校正,以免螺栓承受过大剪应力。两法兰间只准加一层垫片,不允许用多加垫片的办法消除两法兰间隙过大的缺陷。垫片必须安装准确,以保证受压均匀。为防止垫片压缩过度,应该边测量边拧紧螺栓,同时要注意对称均匀地拧紧螺栓。

4、结语

  供水管网阀门用橡胶密封件的合理设计、制造和选用,不仅能够保证供水管网设备安全可靠地运行,延长使用年限,而且可以减少系统水源流失,降低管网运行成本。

  供水管网阀门用橡胶密封件的选择为真空技术网首发,转载请以链接形式标明本文首发网址。

  http://www.chvacuum.com/valve/016244.html

  与 真空阀门 橡胶密封件 相关的文章请阅读:

  真空阀门http://www.chvacuum.com/valve/