符合排放标准的阀杆密封的成功因素

阀门密封性能是当今限制阀门挥发性有机化合物(VOCs)排放的一个重要问题。炼油厂和化学加工厂，阀门制造商，密封制造商，阀门维修公司和停机服务公司在确保阀门在排放合规水平内运行方面具有既得利益。这些方面都需要认真处理，才能提供成功的、符合排放标准的阀门性能。

密封测试与设计

密封制造商的目标是开发密封产品，确保在五年或更长时间的使用寿命内符合排放标准。同样的密封件还必须通过大量的驱动循环，提供经过验证的防火安全性、温度和压力能力、耐腐蚀性、化学兼容性、化学纯度和耐久性。

2011年，美国石油学会(API) 622规范第二版“无组织排放过程阀门填料型式试验”发布。本规范规定了用于VOC阀门应用的阀杆填料的材料要求和最低性能水平的9项测试。在这九项测试中，也许最引人注目的是排放测试。该排放测试的一个独特之处在于，为了消除特定阀门对测试结果的影响，API 622排放测试使用标准化测试夹具进行。

通常，石墨箔基密封材料用于满足符合排放的密封要求和高温防火安全要求。然而，并不是所有的石墨箔材料都能达到可接受的水平。在VOC阀门应用中，应指定能够提供第三方测试实验室API 622测试报告的密封材料。

在评估和指定密封材料时，确保标准化测试中的性能和寿命至关重要。然而，这些测试并不是决定阀门在工厂服务中相同水平性能的唯一因素。

阀门测试与设计

对于阀门制造商，API 624，国际标准化组织(ISO) 15848和其他规范已经为VOC服务中的整个阀门/填料组合建立了性能要求。成功通过API 607消防安全测试是VOC服务中使用的阀门和密封材料的另一个常见要求。

阀门的选择应基于在类似的资格测试中记录的成功性能。

虽然一些制造商对专用阀门有自己的设计要求，但一些行业标准为阀门设计提供了建议或指导方针。阀门和配件行业的制造商标准化协会(MSS)已经编写了MSS SP 120，这是一个推荐的升杆钢阀门设计标准。

它给出了专门针对密封区域填料压盖和阀杆的设计和状况的建议，包括尺寸和公差;阀杆直线度和圆柱度;填料压盖顶部和底部的间隙;阀杆和孔饰面;还有其他考虑因素。

API还发布了一些规范，提出了各种阀门类型的设计要求。这些建议通常包括与阀门填料压盖有关的填料尺寸、表面光洁度和其他要求。

这些测试(见图1)和设计要求为用于VOC服务的合格产品提供了基础。但其他因素影响特定阀门是否将提供排放合规的性能
在最初的产品设计能力被测试证实后长时间种植。

随着时间的推移，阀门的状况，密封的正确安装，以及阀门和密封的正确维护将决定是否能够长期保持排放符合性。

使用阀门状况

当维修使用过的阀门时，它必须恢复到与新阀门相同的功能。这包括阀杆和孔表面状况，阀杆的直线度，压盖从动件的状况，以及压盖螺栓/螺母状况。阀门应该能够被激活而不被束缚。

对于重新包装步骤，应遵循以下指南:

• 压盖轭不应弯曲。
• 在压盖轭架的顶部应该使用坚硬的平垫圈，以防止轭架和螺母磨损。
• 压盖从动件应用钢丝刷清洗，以确保没有腐蚀、油漆或其他杂物可以接触填料箱孔，并造成运动阻力或压缩载荷的传递。
• 如果螺栓或螺柱被腐蚀、拉伸、划伤、交叉螺纹、过度磨损或以其他方式损坏，会影响压缩载荷的传递，则应更换。螺栓或螺柱应用钢丝刷清洁，以清除杂物。
• 螺母的螺纹应完好、清洁、无腐蚀。
• 螺母在整个行程中应该在螺栓或螺柱上自由转动。
• 平垫圈应清洁，接触表面不得有任何磨损。

图2显示了一个应该更换的阀门的例子。压盖轭是弯曲的，没有平垫圈。此外，摆动螺栓和螺母已被腐蚀，并且压盖从动件可能在填料箱顶部“触底”。由于无法更换填料，因此该阀门计划通过注入密封胶来保持使用。这是一个极端的例子，但是任何这些情况都使部件更换成为必要。

阀门可能必须更换，因为它不是为排放服务而设计的。填料负荷通常很高，阀门部件可能会过度受力和变形。高质量的排放阀可以承受所需的负荷，应该用于排放限制已经收紧的地方。

密封安装

最重要的——不幸的是经常被忽视的——注意事项是简单地遵循制造商的安装规范。低排放填料可能需要特殊的步骤来巩固填料箱内的填料。将所有填料环放入填料箱内，然后用压盖一步拧紧总成，可能无法保证低排放水平。在阀门投入使用之前，还可能需要启动阀门，并重新检查压盖螺母扭矩。

包装可以作为一套工程产品提供。这可能需要使用衬套来占用填料箱内的多余空间。

太多的填料环会在排放服务中起反作用。它们会妨碍填料组的适当压缩和固结，并会不必要地增加驱动摩擦。

遵循压盖紧固件的扭矩规格是必不可少的。必须使用扭矩扳手，以确保对填料施加适当的载荷。

这包括使用高质量的润滑剂。所有紧固件硬件都应该用油/石墨混合物、防卡化合物或其他适当的螺纹润滑剂润滑。

不要认为同样的润滑剂应该应用于包装本身。有关包装材料润滑的指导方针，请咨询包装制造商。

有效的密封不能仅仅通过选择高性能的密封产品来实现。安装的设备也需要在一个条件下，允许密封控制排放到一个严格的水平。重点不仅要放在密封上，还要放在整个密封系统上。

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