高压阀门密封盘根的选用与更换

刘志龙

（南山集团东海氧化铝有限公司 山东龙口）

根据工作条件的不同，泵和搅拌机构所选用的盘根与阀门选用的盘根，在质地上和性能要求上有很大的区别。泵需要的是在高速旋转下的轴密封，所以泵的盘根质地要求柔软，耐磨和良好的润滑性，而阀门在使用中要承受很大的密闭压力，所以阀门选用的盘根质地要致密、耐压性能强。高压阀门是指阀门的公称压力10～80 MPa的阀门。

一、高压阀门盘根的性能要求

（1）密封盘根编织致密。介质对大部分的纤维都存在渗透性，编织致密的盘根机械性能强，能够很好的防止介质的渗透以及对盘根的破坏。

（2）抗磨损能力强、密封周期长。盘根要紧密的贴紧阀杆，才能防止介质的外漏，但是盘根对阀杆的压力越大，产生的磨损就越厉害，因此盘根要有非常好的抗磨损能力，即使应用于压力很高，开关很频繁的阀门中也不至于产生严重的磨损。

（3）自润滑性能好、不影响阀门的开关。盘根耐磨性强，能够保证阀门开关频繁时盘根不会产生严重的磨损，但是盘根依然对阀杆的往复运动产生巨大的阻力，因此要保证盘根的润滑性，这样也可以有效的减缓盘根和阀杆的磨损。

二、阀门密封盘根的材料

1.普通盘根

（1）天然纤维类盘根。主要包括棉、麻和毛，这是最早应用到盘根的纤维，这类盘根材料造价低廉、来源广泛，但是密封性能并不理想，随着盘根制造工艺的进步这类盘根的应用范围已逐渐缩小。

（2）矿物纤维类盘根。主要指石棉盘根，这类盘根密封效果好，用于弱酸碱、液氨、水、油品介质的阀门，作静密封防腐密封效果最佳。但是由于石棉纤维能引起石棉肺、胸膜间皮瘤等疾病，并且生产过程严重污染环境，许多国家选择了全面禁止使用这种危险性物质。

（3）合成纤维类盘根。这类盘根集合了众多材料的盘根的优点，但单价也相对较高。

2.适用于高压阀门的盘根

（1）石墨系列。石墨盘根以石墨为主体材料编制而成。具有良好的自润滑性及导热性，摩擦系数小，通用性强，柔软性好，强度高，对轴杆有保护作用等优点，被称为“万能盘根”。根据应用环境的不同，编织时可以使用衬金属丝的方式加强其机械强度以更好的胜任高压阀门要求。适用于高温高压工况下阀杆的密封。

（2）碳纤维系列。该系列盘根主要以碳纤维为主要材料，碳纤维是一种力学性能优异的新材料，碳纤维无蠕变，耐疲劳，热膨胀系数小，有很好的耐腐蚀性。更适用于高温高压且开关频繁的阀门阀杆的密封。

（3）合成纤维系列。这类盘根由高品质的合成纤维编织而成，结构细密，具有极好的耐高温高压性能、低导热系数、非燃烧性等优点。广泛应用在超高温、高压的恶劣环境，适合于一些在燃烧环境下工作的阀门。

三、盘根的更换

1.清除旧盘根

阀门盘根需要更换时，首先要把旧盘根清除干净，由于高压盘根本身致密且长期受压，在清除旧盘根时很容易损伤阀杆、密封盘，尤其是阀杆，即便是非常细微的刮伤也会造成阀门内的介质大量渗透到盘根内造成盘根失效或变硬，进而加剧阀杆的损坏。旧盘根清除不干净还会影响新盘根安装后的密封效果。

2.盘根安装方式

（1）截取合适的长度并且首/尾对角45°切割，制作成型，将切割好的成型环依次压进密封腔内，两个盘根环切口结合处依次错开180°直至密封腔填满盘根，将压盖紧固。这种办法能使所有的盘根非常均匀的受力，但是这种更换盘根的方式首先要测量所需盘根的长度并且逐条切割，由于测量和切割误差，安装时因盘根的长度不合适造成盘根失效或者盘根浪费现象。以这种方式安装的盘根更换起来也很麻烦，要一根根的取出，尤其是最后的几根盘根操作空间狭小，即使使用专业工具，操作起来也是费时费力。若直接采购成型环，虽然能够保证其接口的完整有效密封，但不止是单价提高，且成型环的使用范围比盘根因此，这种方式不是方便快捷的安装方式。

图1 阀杆表面磨蚀沟槽

（2）将盘根的一端切割一道锐角切口，置于阀杆密封腔底部，然后像压缩弹簧一样缠绕到阀杆上，再将另一端切割 出一道锐角接口，两条接口错开90°以最大限度的避免盘根因受力不均匀而造成阀门泄露，盘根两端锐角的制作质量将直接影响盘根的使用效果。这种办法安装拆卸盘根简单快捷，但容易造成盘根受力不均匀。

无论采用何种安装方式都必须将阀杆清理干净，打磨光滑后将阀杆和盘根腔壁涂抹一层油脂，最好也将盘根用润滑油进行浸泡，这样可以在很长一段时间内保证其润滑性。

3.盘根维修注意事项

阀杆表面磨蚀盘根出现泄漏，首先要紧固盘根压盖，防止继续泄露，对于直接影响生产或者有安全使用要求的高压阀门，必须在短期内将阀门盘根更换，因为泄露的介质将污染盘根的润滑剂和填充剂，影响其润滑和密封性能，造成安全隐患。有些易结疤或颗粒状介质会渗透至盘根内部或依附在盘根表面使盘根变硬，生产中频繁开关会使阀杆上出现磨蚀沟槽（图1）。这些沟槽会破坏阀门盘根的密封性能，使新更换的盘根寿命大大缩短，甚至造成整台阀门的损坏。