浅谈三偏心金属硬密封蝶阀在成品油罐区消防系统上的应用

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1、浅谈三偏心金属硬密封蝶阀在成品油罐区消防系统上的应用摘耍：介绍了三偏心金属硕密封蝶阀的三偏心原理、动作与密封机理、密封性能、使用维护；通过分析、试用，提出了三偏心金属硬密封蝶阀满足在成品油罐区消防系统上使用要求，并在港枣成品油管道现场应用中得到证实。关键词：成品油罐区消防系统蝶阀应用一、成甜油罐区消防系统阀门选川要求成品油罐区通常采用消防冷却水系统和泡沫灭火系统來满足防火设计规范的要求。按照《GB50074石油库设计规范》要求，当石油库采用高压消防给水系统时，给水压力不应小于在达到涉及消防水量时最不利点灭火所需的压力；并且要求消防冷却水泵、

2、泡沫混合液泵的自吸启动时间不宜大于45s。当前多选用启闭速度快、流通面积选择范围大的蝶阀做为成品油罐区消防系统的开关阀门；选择使用密封性能好、阀门启闭速度快、动作灵敏度和可靠性高、使用寿命长的蝶阀尤为重要。二、蝶阀在发展过程屮形成的分类1.同心蝶阀该种蝶阀的结构特征为阀杆轴心、蝶板中心、本体中心在同一位置上。结构简单、制造方便。缺点是由于蝶板与阀座始终处于挤压、刮擦状态、阻距大、蘑损快。为克服挤压、刮擦、保证密封性能、阀座基本上采用橡胶或聚四氟乙烯等弹性材料、但也因而在使用上受到温度的限制、这就是为什么传统上人们认为蝶阀不耐高温的原因。1.

3、单偏心蝶阀为解决同心蝶阀的蝶板与阀座的挤压问题、由此产生了单偏心蝶阀、其结构特征为阀杆轴心偏离了蝶板中心、从而使蝶板上下端不再成为回转轴心、分散、减轻了蝶板上下端与阀座的过度挤压。但由于单偏心构造在阀门的整个开关过程中蝶板与阀座的刮擦现象并未消失、在应用范I韦I上和同心蝶阀大同小异、故采用不多。2.双偏心蝶阀在单偏心蝶阀的基础上进一步改良成型的就是目前应川最广泛的双偏心蝶阀。其结构特征为在阀杆轴心既偏离蝶板中心、也偏离本体中心。双偏心的效果使阀门被开启后蝶板能迅即脱离阀座、大幅度地消除了蝶板与阀座的不必要的过度挤压、刮擦现象、减轻了开启阻距

4、、降低了磨损、提高了阀座寿命。刮擦的人幅度降低、同时还使得双偏心蝶阀也可以采用金属阀座、提高了蝶阀在高温领域的应用。但因为其密封原理属位置密封构造、即蝶板与阀座的密封面为线接触、通过蝶板挤压阀座所造成的弹性变形产生密封效果、故对关闭位置要求很高（特别是金属阀座）、承压能力低、这就是为什么传统上人们认为蝶阀不耐高压、泄漏量大的原因。3.三偏心蝶阀要耐高温，必须使用硬密封，但泄漏量大；要零泄漏，必须使用软密封，却不耐高温。为克服双偏心蝶阀这一矛盾，又对蝶阀进行了第三次偏心。其结构特征为在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时，使蝶板密封面的圆锥型轴线偏

5、斜于木体圆柱轴线；也就是说，经过第三次偏心后，蝶板的密封断面不再是真圆，而是椭圆，其密封面形状也因此而不对称，一边倾斜于本体屮心线，另一边则平行于本体屮心线。这第三次偏心的最大特点就是从根木上改变了密封构造，不再是位置密封，而是扭力密封；即不是依靠阀座的弹性变形，而是完全依靠阀座的接触

6、何压来达到密封效果，因此一举解决了金屈阀座零泄漏这一难题，并因接触面压与介质压力是成止比的，耐高压高温也迎刃而解。三、三偏心蝶阀的工作原理与结构简述1•三偏心原理三偏心，即蝶板回转屮心到阀体密封截面的偏心距a,蝶板回转屮心到阀体中心线的偏心距b,以及阀体的斜

7、锥密封面中心与阀休中心线的偏心角B（见下图）。2.阀门动作与密封机理三偏心蝶阀通过阀门驱动机构转动阀轴3带动蝶板2在90°C范围内旋转，使蝶板处于开启或关闭状态，达到连通或截断介质的目的。山图知，阀门全开时，蝶板密封圈处于松驰状态，形状为椭圆形。阀门关闭时，密封圈4受阀体密封面1和蝶板2的挤压，产生了两个方向上的弹性变形。密封面在长轴方向上受到了向外的张力，在短轴方向上受到向内的压应力，长短轴产生不同方向的弹性变形。从而使阀门密封面间的密封力逐渐达到最大值。2.密封性能三偏心蝶阀阀体密封圈采用浮动结构，蝶板密封圈材料为柔性石墨夹不锈钢，密封

8、圈具有良好的抗撕裂、抗磨损，使用寿命长。蝶板工作时，一侧为工作压力，另一侧为无压时不泄漏，理论泄露量为零，且双向承压。固定在阀座上的金属密封圈不发牛弯曲和移动，在高密封载荷下，没有磨损；密封圈与阀体精密配合，有效避开介质冲刷，提高使用寿命和密封效果。采用先进的三偏心金属复合锥斜切结构，确保均匀的密封接触，可达到泄漏量为零。4.操作与维修性能三偏心蝶阀阀门开关时蝶板不刮擦阀座，阀杆的扭矩通过蝶板直接传递至密封面；也就是说蝶板与阀座间几乎无磨擦现象发生，从而杜绝了打开普通阀门时所常见的跳跃现象，根除了阀门的低开度范围内因磨擦等各种不安定因素所造

9、成的调控不能现象，即根除了死区（不感带）；这意味着几乎可以从0度开度开始即进入可调控区域，直至90度开度，其正常调控比是一般蝶阀的2倍以上，调控比最高可高达100：lo且阀门开关