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水下閥門密封形式分析

2024-02-29 15:58     來源:海洋石油裝備與材料     水下閥門 海上油氣
在結(jié)構(gòu)和選材確定的基礎(chǔ)上,密封技術(shù)是確保閥門承壓能力的關(guān)鍵。不同種類的閥門由于其結(jié)構(gòu)和主要功能存在差異,其密封形式和要求也不盡相同。閘閥的密封包括閥板和閥座之間的硬密封、閥座與閥體焊縫密封、閥桿和閥蓋的倒密封;球閥的密封包括球體和閥座的硬密封、閥桿和填料的密封等。

水下閥門中一般采用固定球、浮動(dòng)閥座密封形式,球體和閥座之間通常采用金屬密封。水下閥門在深水環(huán)境中除了承受介質(zhì)內(nèi)壓外還承受著巨大的靜水壓力,為防止介質(zhì)外漏或海水進(jìn)人閥體,閥體與環(huán)境外至少要設(shè)置兩道密封,其中金屬密封作為主密封,熱塑橡膠作為次級(jí)密封。

閥座處的密封面有DPE (double piston effect)密封面和 SPE (single piston effect) 密封面兩種形式。

DPE密封面原理為:當(dāng)閥腔壓力升高時(shí),閥座下游和上游之間存在密封面積差,在差壓和彈簧密封壓力的作用下,閥座推向球體,從而實(shí)現(xiàn)雙向密封。

SPE密封面原理為:當(dāng)上游壓力大時(shí),上游密封面和閥腔內(nèi)密封面存在一個(gè)密封面積差。在閥座初始密封壓力(由閥座彈簧提供)和上下游密封差壓的作用下,閥座緊緊地壓向球體從而提供良好的密封;當(dāng)閥腔內(nèi)壓力大時(shí)(如由于上游密封面輕微泄漏導(dǎo)致壓力在閥腔內(nèi)積聚,當(dāng)閥腔內(nèi)壓力積聚到一定值時(shí),閥腔與下游的差壓會(huì)大于彈簧的初始密封壓力,從而將閥座推離球體),閥腔壓力向下游泄放。

水下閥門的密封面一般為SPE,用戶根據(jù)實(shí)際需要也可以要求廠家做成DPE+SPE的形式。如為了保證向下游的良好隔斷,通常將閥門上游密封面選為SPE形式,下游密封面選為DPE形式。

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