第10章阀门的常见故障和维护方法

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常见阀门及其故障维修

常见阀门及其故障维修

常见阀门及其故障维修1.阀体和阀盖的常见故障是什么?这些故障产生的原因是什么?应采取什么防治措施来避免这些故障? 阀体和阀盖的常见故障不外乎以下几种一是破损;二是出现:砂眼;三是发生老化或腐蚀破坏。

产生这些故障的原因可能是以下几方面。

①阀体和阀盖产生破损的原因主要是由于设计不良,如安全系数小、结构不合理,内应力集中;或者是由于制造质量差,如厚薄不均、材质不匀;或者是由于焊接质量差,如焊缝过脆,内应力过大等;或者由于安装不当,位置偏斜扭曲;或者由于阀门选用不当,与工况不相适应;或者由于水击压力过高;或者由于维护不周,冬季保温不好被冻裂;或者由于受强大外力破坏。

②砂眼产生的原因主要是由于制造质量差所致。

③腐蚀或老化产生的原因主要是由于制造质量差,或者由于防腐及维护不力,更换维修不及时所致。

针对这些故障,可以采取以下的预防措施。

①破坏的防治措施有:应按国家标准设计,严格遵守操作规程、工艺进行加工制造,建立完善的质量保证体系;焊接时应严格按焊接工艺和操作规程施焊,并应认真检查和探伤;安装时应使阀门受力均匀,防止法兰有错口和张口现象;选用阀门应按实际工况正确选择;管路系统应设防止水击超压措施;加强阀门维护,冬季做好保温措施;超过使用期限的阀门应有防振措施,操作应平稳,一旦发现疲劳缺陷应及时更换。

②砂眼的预防措施有:阀门制造过程中应严格遵守加工工艺和操作规程办事,建立完善的质保体系,出厂前应认真做强度试验。

③腐蚀老化的预防措施有:提高制造质量,根除制造缺陷;加强防腐措施;增强阀门维护,及时维修或更换。

相应地,对这些常见故障也可以采取如下的治理方法:阀体和阀盖发生破损、砂眼、腐蚀老化故障时,应停车卸压修理;按科学堵漏方法进行堵漏;根据实际情况进行修复或更换破损件或更换阀门。

2.填料的常见故障是什么?这些故障产生的原因是什么?应采取什么防治措施来避免这些故障? 填料的常见故障主要有:施加在填料上的预紧力过小、紧固件失灵、阀杆密封面损坏和填料失效四种。

阀门维护保养过程中常见故障和解决方法大全

阀门维护保养过程中常见故障和解决方法大全

阀门在使用过程中,会出现各式各样的故障。

一般来说:一是组成阀门零件多寡有关,零件多常见故障多;二是与阀门的设计、制造、安装、工况、操作、维修优劣有着密切关系。

各个环节的工作搞好了,阀门故障就会大大地减少。

通用阀件常见故障的防治阀门通常由阀体、阀盖、填料、垫片、密封面、阀杆、支架、传动装置等零件组成,称谓通用阀件。

下面以表格形式分述通用阀件常见故障及其产生原因、预防措施和排除方法(见表9-1~9-5)一、阀体和阀盖阀门常见故障及处理:一、阀体渗漏:原因:1.阀体有砂眼或裂纹2.阀体补焊时拉裂处理:1.对怀疑裂纹处磨光,用4%硝酸溶液浸蚀,如有裂纹就可显示出来2.对裂纹处进行挖补处理。

二、阀杆及与其配合的丝母螺纹损坏或阀杆头折断、阀杆弯曲:原因:1.操作不当,开关用力过大,限位装置失灵,过力矩保护未动作。

2.螺纹配合过松或过紧3.操作次数过多、使用年限过久。

处理:1.改进操作,不可用力过大;检查限位装置,检查过力矩保护装置2.选择材料合适,装配公差符合要求3.更换备品三、阀盖结合面漏:原因:1.螺栓紧力不够或紧偏2.垫片不符合要求或垫片损坏3.结合面有缺陷处理:1.重紧螺栓或使门盖法兰间隙一致2.更换垫片3.解体修研门盖密封面表9-1 阀体和阀盖常见故障产生原因预防措施排除方法破损泄漏(1)设计不良。

如安全系数过小,结构不合理,内应力太集中设计应符合国家标准和有关规范,结构应合理,避免内应力过于集中。

新产品经过实地考验后,方可成批生产。

1.停车卸压修理或更换阀门2.按照“阀门的堵漏”中的机械堵漏法、焊接堵漏法、粘接堵漏法、强压胶堵法等方法给破损阀门进行堵漏 3.带压更换阀门破损件或更换阀门,可按照“阀门的堵漏”中的改换密封法或物理堵漏法中的冷冻法进行(2)锻造和铸造质量差,有折叠、冷嗝、气孔、夹渣、松散组织、隐裂纹等缺陷以及厚薄不匀、材质不匀、材质不符合设计要求等现象。

没有按图纸和技术要求制造加工。

一般阀门的常见故障和解决办法

一般阀门的常见故障和解决办法

一般阀门的常见故障和解决办法1、填料函泄漏:这是跑、冒、滴、漏的主要方面,在工厂里常常见到。

产生填料函泄漏的缘由有下列几点:①填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应;②装填方法不对,尤其是整根填料回旋放入,最易产生泄漏;③阀杆加工精度或表面光滑度不够,或有椭圆度,或有刻痕;④阀杆已发生点蚀,或因露天缺乏爱护而生锈;⑤阀杆弯曲;⑥填料使用太久,已经老化;⑦操作太猛。

消退填料泄漏的方法是:①正确选用填料;②按正确的进行装填;③阀杆加工不合格的,要修理或更换,表面光滑度最低要达到▽5,较重要的,要达到▽8以上,且无其他缺陷;④实行爱护措施,防止锈蚀,已经锈蚀的要更换;⑤阀杆弯曲要校直或更新;⑥填料使用肯定时间后,要更换;⑦操作要留意平稳,缓开缓关,防止温度剧变或介质冲击。

2、关闭件泄漏:通常将填料函泄漏叫做外泄,把关闭件叫做内泄。

关闭件泄漏,在阀门里面,不易发觉。

关闭件泄漏,可分两类:一类是密封面泄漏,另一类是密封圈根部泄漏。

泄漏的缘由有:①密封面研磨得不好;②密封圈与阀座、阀瓣协作不严紧;③阀瓣与阀杆连接不牢靠;④阀杆弯扭,使上下关闭件不对中;⑤关闭太快,密封面接触不好或早已损坏;⑥材料选择不当,经受不住介质的腐蚀;⑦将截止阀、闸阀作调整阀使用。

密封面经受不住高速流淌介质的冲蚀;⑧某些介质,在阀门关闭后渐渐冷却,使密封面消失细缝,也会产生冲蚀现象;⑨某些密封面与阀座、阀瓣之间采纳螺纹连接,简单产生氧浓差电池,腐蚀松脱;⑩因焊渣、铁锈、尘土等杂质嵌入,或生产系统中有机械零件脱落堵住阀芯,使阀门不能关严。

进口泵阀门预防方法有:①使用前必需仔细试压试漏,发觉密封面泄漏或密封圈根部泄漏,要处理好后再使用;②要事先检查阀门各部件是否完好,不能使用阀杆弯扭或阀瓣与阀杆连接不行靠的阀门;③阀门关紧要使稳劲,不要使猛劲,如发觉密封面之间接触不好或有挡碍,应马上开启稍许,让杂物流出,然后再细心关紧;④选用阀门时,不但要考虑阀体的耐腐蚀性,而且要考虑关闭件的耐腐蚀性;⑤要根据阀门的结构特性,正确使用,需要调整流量的部件应当采纳调整阀;⑥对于关阀后介质冷却且温差较大的状况,要在冷却后再将阀门关紧一下;⑦阀座、阀瓣与密封圈采纳螺纹连接时,可以用聚四氟乙烯带作螺纹间的填料,使其没有空隙;⑧有可能掉入杂质的阀门,应在阀前加过滤器。

阀门维护及故障排除

阀门维护及故障排除

案例四
故障现象 故障分析 解决方案 维护建议
某污水处理厂阀门在运行过程中出现振动和噪音现象。
经过检查,发现阀瓣与阀座之间的密封面存在间隙,导致流体 冲击产生振动和噪音。
重新研磨密封面,调整阀瓣与阀座之间的间隙,减小流体冲击 力。
定期对阀门进行检查和研磨,确保密封面平整无损;定期对阀 门进行润滑,减少摩擦和振动。
阀门维护与故障排除行业标准与规范的建设
制定统一的行业标准
针对阀门维护与故障排除行业,制定统一的标准和规范,促进行 业的规范化发展。
建立完善的培训体系
建立完善的阀门维护与故障排除培训体系,提高从业人员的技能 水平和专业素养。
强化质量监管体系
加强阀门产品质量监管,建立质量追溯体系,确保阀门的性能和 质量符合标准要求。
05
阀门维护与故障排除的未 来发展与展望
智能化阀门维护技术的发展趋势
阀门状态监测技术
利用传感器和数据分析技术实时监测阀门的运行状态,预测潜在 故障,提高维护效率。
远程控制与故障诊断
通过物联网和云计算技术,实现远程控制阀门操作和故障诊断,减 少现场维护成本。
智能化决策支持系统
集成阀门运行数据、维护记录和故障案例,形成智能化的决策支持 系统,为阀门维护提供科学依据。
定期检查与试验
定期对阀门进行检查,包括外 观、密封性、驱动装置等,并 进行必要的试验,以确保其性 能正常。
建立维护记录
建立详细的维护记录,记录阀 门的检查、维修和更换情况, 以便对阀门的状态进行跟踪和 管理。
培训与资质要求
对负责阀门维护的人员进行培 训,确保他们具备必要的技能 和知识,并符合相关资质要求
新型阀门材料在故障排除中的应用前景

阀门常见故障及日常维护

阀门常见故障及日常维护

1 阀门常见故障及主要成因阀门作为化工生产中的重要部件,在生产中发挥着重要作用。

比如在进行场内外原材料运输时,阀门的使用可以减少操作难度,为便捷施工生产带来益处。

另外,阀门的分段处理功能可以在管道出现故障时起到很好的控制作用,以减轻生产损失。

阀门依据其作用分为安全阀、减压阀等,比如常见的泄压阀具有控制液体压力的作用,在系统检测到压力过高或者自动检测出现过高压时,打开阀门进行液体泄压,可以控制流量和压力,在化工企业安全生产中起到十分重要的作用。

阀门在化工生产中经常处于危险位置,常有故障发生。

阀门经常出现的故障有:阀门主体泄漏,阀门失灵、失控,阀杆弯折、断裂,底座开裂等。

造成这些问题的主要原因与工作人员的疏忽有关,也与阀门的安装质量有很大关系。

1.1 阀门质量不合格和安装失误阀门在化工生产中的重要作用,决定了企业要对其质量严格把控。

化工生产用阀门质量一定要符合相关要求,选购时要进行严格测试,只有符合企业运行标准的阀门才能投入使用。

一些企业过于追求低成本,甚至出现选用劣质阀门的情况,这为阀门的后续使用环节埋下了隐患。

劣质阀门在使用过程中的表现大不如优质阀门,而且存在相当大的安全隐患。

除了选用高质量阀门以外,阀门安装时也需要格外注意,由于安装失误引起的阀门故障也时有发生。

1.2 操作不当引起的故障控制阀门的工作人员应具备优良的操作技术,以减少失误。

操作过程中,一些技术人员不能严格遵守操作规范,用力过猛致使操纵杆超过最大承受限度,而阀门的保护机制又不能在第一时间起到过力保护,导致阀门失灵。

1.3 阀门使用过频、维修不及时阀门等设备的用时都会有相应的限度,过高使用频率会加快阀门部件的受损程度以及老化速度,尤其是针对化工企业来说,原材料大多具有腐蚀性,给阀门的使用带来了更多的不确定性,也会缩短阀门的使用期限。

1.4 阀门主体安装失误阀门主体的安装焊接,需要有精良的焊接技术,减少因焊接质量带来的阀门故障。

在阀体补焊时,不良的焊接技术会造成阀体开裂、阀门主体与底座之间产生间隙,增加阀门故障概率。

阀门常见故障及维护课件

阀门常见故障及维护课件
参与阀门使用的安全演练和培训。
结语
通过本课件的学习,您对阀门的基本结构、常见故障及维护方法有了更深入的了解。维护好阀门 是保障工作安全和设备正常运行的关键。
1 总结回顾
总结本课件的主要内容和要点。
2 学习建议
提供学习阀门维护的建议和指导。
3 疑问解答
解答学员对阀门维护的疑问和问题。
阀门维护案例
通过实际案例,了解阀门维护的流程、记录和效果分析。
维护流程
详细讲解阀门维护的 步骤和流程。
维护记录
记录和分析阀门维护 的数据和效果。
故障分析
分析阀门故障的原因, 以便改进维护方法。
维护效果
评估和讨论阀门维护 对性能的影响。
阀门的保养及注意事项
介绍如何进行阀门的保养和注意事项,以延长阀门的使用寿命。
阀门常见故障及维护课件
这个课件将介绍阀门的基本结构、常见故障以及维护方法。通过学习这些知 识,您将能够更好地了解阀门的工作原理,并学会如何有效地维护和保养阀 门。
阀门的基本结构
阀门通过分类、组成部分和工作原理进行介绍,帮助您全面了解阀门的基本知识。
分类
了解阀门的不同类型和应用 场景。
组成部分
深入了解阀门的各个组成部 分及其功能。
保养方法
提供有效的阀门保养方法和注意 事项。
注意事项
了解在保养阀门时需要特别注意 的事项。
避免常见错误
指导如何避免常见的阀门保养错 误。
阀门相关安全知识
学习与阀门相关的安全规范、应急处理方法和安全演练。
安全规范
了解阀门使用的安全规范和标准。
应急处理方法
掌握应对阀门故障和事故的应急处理方法。
安全演练
5 漏气

阀门故障维修手册

阀门故障维修手册

阀门故障维修手册一、引言阀门是工业生产中常用的设备之一,它在管道系统中起到控制和调节流体的作用。

然而,由于长期使用和外界环境等因素的影响,阀门可能会出现各种故障。

本手册旨在帮助维修人员快速准确地诊断和解决阀门故障,保障工业生产的正常运行。

二、常见阀门故障及解决方法1. 阀门漏气阀门漏气是常见的故障之一,解决方法有:- 检查阀门密封面是否有划伤或磨损,如果有需要及时更换密封件。

- 检查阀门密封件是否放置正确,是否存在变形或破损情况。

- 检查阀门杆的密封是否紧固,如果松动需要重新拧紧。

- 清洁阀门密封面,去除杂物和污垢。

2. 阀门堵塞阀门堵塞会导致流体无法正常通过,解决方法有:- 检查阀门内部是否有异物或垃圾,及时清理阀门内部。

- 检查阀门密封件是否完好,是否位于正确的位置。

- 如有需要,可以拆卸阀门进行清洗或更换部件。

3. 阀门运行不灵活阀门运行不灵活会导致控制和调节流体的效果不理想,解决方法有:- 检查阀门杆的润滑情况,如不足可添加适量的润滑剂。

- 检查阀门传动机构是否存在松动或卡阻,如有需要及时进行修复。

- 如发现阀门零部件磨损,需要进行更换。

4. 阀门噪音过大阀门噪音过大会影响工作环境及设备寿命,解决方法有:- 检查阀门安装是否牢固,如有松动需要进行调整。

- 检查阀门设计是否合理,如设计不合理可能需要更换阀门。

5. 阀门渗漏阀门渗漏会造成能源和材料的浪费,解决方法有:- 检查阀门密封面是否平整,如不平整需要进行修整或更换。

- 检查阀门密封面与密封垫的配合情况,如有需要可以更换合适的密封垫。

三、维护注意事项1. 定期检查阀门运行情况,如发现异常要及时处理。

2. 定期清洗阀门,保持阀门的清洁和良好的运行状态。

3. 阀门维护过程中要注意安全,有必要时采取相应的防护措施。

4. 阀门维修时要使用合适的工具和材料,严禁乱用和随意更换零部件。

结语阀门故障维修是工业生产过程中非常重要的一环,对于保障生产安全和质量具有重要意义。

阀门常见故障及预防、排除措施

阀门常见故障及预防、排除措施
6.填料使用太久已经老化。
7.操作太猛。
1.加装填料;
2.重新装填填料;
3.校正或更换阀杆;
2
关闭件泄漏
1.密封面研磨得不好;
2.密封圈与阀座、阀瓣配合不严紧;
3.阀瓣与阀杆连接不牢靠;
4.阀杆弯扭,使上下关闭件不对中;
5.关闭太快,密封面接触不好或早已损坏;
6.材料选择不当,经受不住介质的腐蚀;
7.将截止阀、闸阀作调节使用,密封面经受不住高速流动介质的冲击;
阀门常见故障及预防、排除措施
一般阀门
序号
故障描述
故障原因及分析
故障排除
1
填料函泄漏
1.填料与工作介质的腐蚀性、温度、压力不相适应;
2.装填方法不对,尤其是整根填料备用旋放入,最易产生泄漏;
3.阀杆加工精度或表面光洁度不够,或有椭圆度,或有刻痕;
4.阀杆已发生点蚀,或因露天缺乏保护而生锈;
5.阀杆弯曲;
自动阀门-弹簧式安全阀
序号
故障描述
故障原因及分析
故障排除
1
密封面渗漏
1.密封面之间夹有杂物;
2.密封面损坏;
3.弹簧疲劳;
4.弹簧使用不当。
1.清理异物、杂物,加强维护与保养;
2.更换弹簧;
3.校正或更换阀杆;
自动阀门-止回阀
序号
故障描述
故障原因及分析
故障排除
1
阀瓣打碎
1.止回阀前后介质压力处于接近平衡而又互相“拉锯”的状态,阀瓣经常与阀座拍打,某些脆性材料(如铸铁,黄铜等)做成的阀办就被打碎。
8.某些介质,在阀门关闭后逐渐冷却,使密封面出现细缝,也会产生冲蚀现象;
9.某些密封圈与阀座、阀瓣之间采用螺纹连接,容易产生氧浓差电池,腐蚀松脱;
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第十章:阀门的常见故障和维护方法第一节 故障类型和防止方法一、故障和原因及防止方法之一在阀门启闭过程中,有时感到有卡阻不灵活,启闭很费力,有时用正常的启闭力不能启闭,甚至启闭一段距离后就无法继续启闭。

造成这种故障的原因有好些,如阀杆与其它零件卡阻如填料压盖歪斜后碰到阀杆,第二是填料安装不正确或压得过紧,其次是阀杆与其它零件擦咬或咬死,再有是应加润滑剂的地方未加润滑剂等。

要防止这种故障,首先要避免卡阻,适当放松填料,正确安装填料,在应加润滑剂的地方加以相适应的润滑剂。

二、故障和原因及防止方法之二有时密封面发生咬擦伤,阀杆光柱部分发生咬擦伤,阀杆螺纹部分发生咬擦伤等。

要说明这几个故障的造成原因,首先要了解擦伤产生的原因:粘结磨损产生磨粒,此磨粒硬度强度都较两基体金属高,被压入软面而划伤硬面,同时,硬磨粒在软面内也被硬面凸峰推挤而有移动并犁伤软面。

在摩擦面分开后,磨粒可能排出,但也可能仍存在于软面上,再次摩擦时又将划伤硬面并在软面上犁出更深更长的深沟,直至硬粒前方的软面抵抗不住硬粒的移动力而被剪切,软面上形成了条状沟槽,硬面上形成了划伤良迹。

如果载荷苛刻而接点少,则接点面积大大增大,因而生成的磨屑也增大,如不能及时排除,就压入表面形成结节,形成接点的剪切面积增大,磨屑更大,最终就形成了摩擦瘤。

从小结节到形成摩擦瘤的过程是连锁的逐渐增长的,当原有的移动力不能剪断磨擦瘤,而力又不能继续增大时,摩擦副就被咬住了,不能再继续滑移。

可见引起咬擦的摩擦瘤内一定包含有一个或一个以上的硬微粒或剪切下的磨粒。

所以说擦伤是因为有硬粒进入或本身磨粒磨损而犁出沟槽,因此擦伤在某种程度上是磨损的一种形式。

其次是阀杆可能与填料压套、填料垫相碰擦,再有是介质中如含有硼,则它泄出后会结晶成硬粒,拉伤阀杆表面,再有是应加润滑剂的部位未加润滑剂等。

防止这种故障的措施是:擦伤是由于硬粒进入或本身磨粒磨损而犁出沟槽,因此要尽量使磨屑减小,使之成为粉末状微粒,且及时而充分的排除出摩擦面,这就要求摩擦副具有较高的光洁度和吻合良好,使接点增多,接点实际接触面积减小,这样剪切力减小,剪切下的磨屑也就减小。

为此在载荷不变的情况下就要加大摩擦面积或提高光洁度,并尽可能加以足够的润滑,以进一步减少摩擦力和有利于磨粒的排除,同时在较宽的摩擦面上应加开排屑沟槽,使磨粒排入沟槽并随润滑油排出摩擦面。

为了使密封面不致擦伤,必须使密封面在自磨削状态下工作,使磨粒磨损减轻并使表面倾于进一步细化,这样就能保持和延长密封面的寿命,其条件如上所述,具体措施是:(1)严格的阀门内腔清洁度;(2)适当提高密封面光洁度;(3)增大接触面;(4)提高吻合度;(5)无硬质微粒进入摩擦面;(6)磨粒得到及时而完全的排除;(7)两个面应有硬度差;(8)加以一定润滑,以减少摩擦力,避免金属直接接触;(9)比压小;(10)在软面上开容屑槽或断屑槽;(11)采用塑性流动压力δy大的材料;(12)采用不易发生冷作硬化的材料。

其次消除阀杆与其它的零件相碰擦,第三是正确安装填料或适当压紧填料,防止介质泄出,再有是应该加润滑的部位加上相应的润滑剂。

三、故障和原因及防止方法之三阀门另一种常见的故障是密封面泄漏,填料泄漏和阀体阀盖连接处泄漏。

造成这种故障的原因,首先要从密封的机理讲起: (1)试验气体的压力气体与液体的区别,在于分子间的距离及分子间作用力的不同。

气体压力的产生是由于分子对四壁的碰撞,压强的大小取决于分子运动的速度与单位容积内分子数的多少两个条件。

分子运动的速度愈大,压强愈大;单位容积内的分子数愈多,压强亦愈大。

气体密度不大时,分子本身的体积及分子间的引力均可略而不计,将其当作理想气体。

氮气在常见状态下即可作为理想气体。

试验时,试验气体的温度与环境温度相同,遵循理想气体的波意耳—马略特定律,体积同压 强之乘积为一恒量,即: P ·V=C式中,V —一定温度下气体的体积低压气密封试验可代替高压水密封试验的分析液体的分子密度比气体大得多,平时分子处于平衡位置。

当其受压缩时,分子间距减小,斥力增大。

在单位面积上的液体分子数多,气体分子数少。

根据前面分析,气体分子之撞击力大于液体分子之斥力,故低压气密封试验可代替高压水密封试验。

单位面积上的分子撞击数,因压强的不同而变化。

压强愈大,撞击数愈多。

1c m 2一个气体分子的撞击力f=----·P g n 式中,n-1cm 2面积上撞击的分子数 Pg —气体压强液体的分子密度远大于气体。

设n'为液体在1cm 2面积上的分子撞击数,则其分子撞击力 fˊ=(1cm 2/n')Pg<f,故气体难以密封。

设液体压强为Pg'、气体压强为Pg,令Pg'/ Pg=N。

若n'/n=N,则:nn P P gg ′=′Nn n •=.','g g NP P =Pgncm Pg N n cm Pg n cm f 222111=⋅⋅=′=′即fˊ=f。

故低压气密封试验能代替高压水密封试验的机理亦可由此得到解释。

对于高压与低压气体,如符合上述条件,也将具有上述性质。

此外,水分子的正负电荷中心不相重合。

由于异者相吸,同者相斥,两个电偶极子的指向趋于一致,异者电荷的吸力将超过同者电荷的斥力,使两个分子间具有净吸引力,不易从边缘逸出,亦有助于密封。

(2)流体压力产生的特点 1.气体压力产生的特点根据分子运动论可知,气体压强的大小与两个条件有关: (1)分子撞击速度越大,压强越大。

(2)单位时间内撞击到器壁表面上的分子数目越多,压强就越大。

而根据玻意耳-马略特定律可知PV=C。

例如,在0℃条件下,氮气在1个大气压时的分子撞击力和在100大气压时是基本上一样的;在一定温度下的分子撞击力相等,而不管气体的种类相同与否。

因此,在一定温度下气体的压强大小只和单位容积内的分子数n有关,这可以从表12-1看出: 2.液体压力产生的特点根据分子运动论又可知,在分子间有着作用力。

液体受压时,分子间距减少,分子间产生斥力,就表现为压力,即压力的表现形式为要求膨胀的能。

液体的压力产生还有一个液柱高度产生的位置能,位置能在存在液柱高度的同时是始终存在的,不能消除。

表12-1各种气体的分子撞击力气体名称 分子量 质量m 分子速度 分子撞击力f氧O2 32 5.31×10-23 425 9.6×10-18氮N2 28 4.65 454 9.6氢H2 2 0.332 1692 9.5二氧化碳CO244 7.3 362 9.6氩Ar 40 6.64 381 9.6 水蒸汽H2O 18 2.99 566 9.6氦He 4 0.664 1204 9.6乙炔 26 4.32空气 29 4.82注:条件为0℃,1个大气压时流体泄漏的原因1.气体泄漏的原因当容器内氮气压力为100Kgf/cm2(9.8MPa),容器外部为大气压力0.098 MPa时,容器中气体分子会逸入低压侧大气,这就牵涉到容器泄漏缝隙的单位长度上同时逸出多少气体分子,假设单位长度上同时有紧密排成一字队形的分子逸出,但外界的分子在单位长度上,撞向泄漏缝隙的分子比容器里向外逸出的分子少,在外界撞向容器泄漏缝隙的分子的间隙里仍会有容器内分子泄漏至外界2.液体泄漏的原因而液体的泄漏系由于分子间的斥力使密封面内边缘处的分子楔入并穿过密封面所引起;或密封面之间存在大于分子直径的,从内沿通到外沿的间隙,从而使分子在斥力作用下挤出密封面所引起。

可用图12-1、图12-2来说明,图12-1是斥力挤出图,图12-2乃说明斥力挤出的磁体实验图。

因为容器内具有压力,故a的距离必小于10-8cm,分子力求舒展到a=10-8cm,由于a分子根据容器直径和容积,数量极多,故L尺寸必小于10-8cm,即表现为斥力,b分子也表现为斥力,于是分子A挤出密封面,接着B、C、D、E、F……不断挤出,甚至容器中分子都伸展到10-8cm,于是形成了泄漏。

图 12-1 图 12-2当容器中压力高,容器外压力低时,容器内分子斥力大,容器外部部分子斥力小,于是容器中分子将挤向容器外。

而分子斥力强度又大于分子引力强度,分子的斥力挤出,见图2。

取一薄的硬纸,两面如图放4组8块磁力相等的磁体,使其距离L等于刚可以发生斥力的范围,然后将下面的4个磁体固定,再向右方推动磁体1,则可见磁体2、3、4均将向右方移动,如果L距离极小的话,则可见到磁体4将移出纸板而下跌,如果将下面的4个磁体当作固体表面,将上面的4个磁体当作液体介质分子,那就不难看出分子磁体4将挤出密封面。

(3)宏观密封与微观密封对密封副的不同要求根据泄漏形式的不同,密封也相应分为宏观密封与微观密封,宏观密封是只能保持允许的宏观泄漏的密封性,而微观密封则为保持只具有微观泄漏的密封性,并能达到零泄漏。

宏观密封不要求密封副组成密封环、允许密封副有泄漏通道。

它是依靠介质在通道中的曲折流动而产生多级节流降压作用而允许有一定泄漏量的密封,故其封闭作用的机理为迷宫式的。

微观密封要求密封副组成封闭环,在此封闭环上不存在宏观的间隙、沟槽和毛细通道。

它依造封闭环的反力密封来保持密封间的密封,微观密封的极限状况即“零泄漏”。

宏观密封允许密封副之间在摩擦滑移时有一定程度的擦伤。

微观密封则在采用“光整密封”时不允许有擦伤、事实上密封副在带载摩擦滑移时,擦伤是不可避免的。

但微观密封有轻微擦伤就会破坏密封的严密性,因此当要求“零泄漏”时就只能采用损伤密封的形式,并保持其密封的严密性和在启闭频繁的情况下有较长的寿命。

(4)“光整密封”与“损伤密封”接触密封可分为“光整密封”与“损伤密封”二种。

“光整密封”要求密封副具有足够高的平整度和极小的粗糙度,即要求具有一定的理想平面程度,而“损伤密封”这方面要求则低得多。

它形成的是密封副相互嵌合的近似理想平面、或在擦伤后形成封闭环。

在“光整密封”时,如果要求密封副达到微观密封,则要求密封副启闭次数少和具有一定的硬度差及其它防止擦伤的措施并保持较高的吻合度,这就要求对密封副进行精研和高的楔角精度(楔式闸阀)或锥角精度(锥面密封截止阀和止回阀)。

而在“损伤密封”时要达到微观密封,则只需保持通常的平整度和粗糙度,且密封副在某些情况下可不必具有硬度差,并可使用同种材料,这就为密封副在一些苛刻的条件下工作带来有利条件,使设计的选择范围扩大,加工费用降低、产品成本下降。

(5)接触密封机理即由于密封面上的比压而造成封闭环,并使封闭环产生大于介质压力的反力,从而阻止介质分子的楔入,保持密封。

当介质压力再升高(也可理解为比压降低)至大于封闭环之反力时,此时如封闭环仍完善接触近似为理想平面,即依靠密封元件材料的单位降压作用而保持密封。

若封闭环极窄(或为线状),则材料的单位降压作用(也可理解为密封面宽度)不能使介质压力降至零,则介质将通过封闭环,密封即失效。

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