Структура сальникової камери в умовах високої температури та високого тиску: проблеми герметизації та ідеї для її вдосконалення

У конструкції кульових кранів та засувок сальникова камера, як основний компонент системи ущільнення штока, хоча й є статичною конструкцією, безпосередньо виконує ключове завдання запобігання витоку середовища. Особливо за умов високої температури та високого тиску, частого відкривання та закривання, структурна міцність сальникової камери, допуск на посадку та характеристики ущільнення разом визначають термін служби та стабільність усієї системи ущільнення.

В останні роки ми виявили, що в багатьох проектах хімічної та енергетичної промисловості проблеми з герметизацією сальникової коробки поступово стали причиною серйозних відмов. Відгук користувача: у низці кульових клапанів середнього тиску, які працюють півроку після витоку з кореня сальника, подальший аналіз показує, що сила сальникової коробки нерівномірна, що призводить до неповного стиснення, а внутрішня порожнина сальникової коробки має коаксіальне відхилення та недостатню шорсткість.

Для таких робочих умов ми рекомендуємо оптимізувати конструкцію сальникової коробки для симетричного стиснення, а внутрішню порожнину розсвердлювати окремо, щоб контролювати шорсткість внутрішньої стінки в межах Ra 0,8 та співвісність не більше 0,02 мм. Крім того, збільшення напрямної конструкції або обмежувального плеча сприятиме рівномірному стисканню сальникової коробки та забезпечить стабільну роботу штока клапана.

Щодо вибору матеріалу, ми часто рекомендуємо використовувати нержавіючу сталь, таку як AISI 316 або F6a, для адаптації до різних агресивних середовищ. Як ущільнювальну комбінацію рекомендується використовувати гнучке графітове композитне кільце з PTFE або металево покриту графітову шайбу, що має відносно кращу герметичність та стійкість до старіння за високих температур.

Під час механічної обробки, прилягання сальникової коробки до сальника, верхньої втулки та інших пов'язаних з ними деталей повинно оцінюватися як єдине ціле, а не окремо. Ми пропонуємо, щоб з'єднання були позначені рівномірно на етапі креслення або пов'язані нашим моделюванням, щоб забезпечити прийнятний зазор при складанні та точність ходу стиснення ущільнення. Загальна конструкція повинна враховувати крутний момент відкриття та закриття, напруження сальника та резервування теплового розширення, щоб дійсно покращити загальну герметичність клапана.