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选择阀门硬密封与软密封的依据主要包括工况要求、介质特性、经济性以及密封性能。 工况要求: 在工况条件较为复杂的情况下,建议选择硬密封,因为它能更好地适应复杂的工作环境,并且硬密封也能达到高级别的泄漏标准要求。 对于需要承受高压和高温的环境,硬密封是更合适的选择,因为它能胜任中高压等更为复杂的工作条件。 介质特性: 如果介质中含有固体颗粒或具有磨损性,或者温度高于200度,硬密封是更好的选择,因为它具有较高的耐磨性和耐腐蚀性,能够承受更高的压力和温度。 经济性: 在选择密封形式时,应根据软硬密封阀门的价格,优先选用经济型的密封形式。 密封性能: 软密封圈具有良好的密封性能,能够紧密贴合阀座防止介质泄漏。 硬密封和软密封的密封等级都可以达到高级别,但在结构、耐温性和压力承受方面,硬密封显示出更广泛的适用性。
综上所述,选择硬密封还是软密封应根据具体的工况条件、介质特性、经济性以及所需的密封性能来决定。在工况复杂、介质具有磨损性或高温高压的情况下,硬密封是更优的选择;而在对密封要求不高或介质较为温和的情况下,软密封可能更为经济和适用。
软密封、硬密封是针对于阀门阀内件(阀芯、阀座)之间的密封形式而言的。
阀芯、阀座两侧均是金属材料或较硬的其它材料的被称为"硬密封",如下图所示
阀芯采用金属材料,而采用镶入非金属材料(如尼龙、四氟乙烯等)的阀座,此种密封形式称为"软密封",如下图所示:
由此可见,硬密封、软密封主要体现在阀座的材质上。
硬密封形式的优点: 耐高温,抗磨损,机械性能好。
硬密封形式的缺点: 密封性能较差;加工精度和工艺比较难;生产周期长;阀座和阀芯之间的磨损大;阀门的启闭力矩大。
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软密封的优点:软密封材料有一定的弹性,因此对加工精度要求相对硬密封会低;密封性能好。
软密封的缺点:不耐高温、易磨损、机械性较差。
选择硬密封还是软密封,要根据过程介质温度、压差、泄漏、防火等等综合要求来考虑。
当介质温度超过230℃或压差大于1.5MPa时,采用硬密封的形式,如煤化工气化装置中的煤浆切断阀、锁渣阀、氧气切断阀等。具体允许温度取决于金属的材质,允许的压差取决于阀门的形式。
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《石油化工自动化仪表选型设计规范》(SHT 3005-2016 )中规定如下:
10.3.3.1 开关阀应选用金属密封阀座及阀内件,带防火垫片及增强型柔性石墨填料,金属密封的要求也可以通过使用特殊设计的软阀座实现,保证软阀座在火灾时(烧化)阀门为金属对金属密封。阀座及阀内件应能承受API 607 或API 6FA 标准的耐火试验。
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综上所述,关于软密封、硬密封可按如下原则选择:
(1) 要求不高时,可选用软密封;
(2) 工况复杂时,可选用硬密封。注意的是,硬密封也可以达到VI级泄漏标准的要求。(3) 同等条件下,根据软硬密封阀门的价格,优先选用经济型的密封形式。
硬密封阀门的优点包括:
1、抗磨损:硬密封阀门通常采用金属对金属的密封方式,如不锈钢、铜等金属材料,这些材料具有较好的耐磨性。
2、耐高温高压:硬密封阀门能够承受高温和高压的环境,适用于化工、电力等行业。
3、使用寿命长:由于硬密封阀门采用耐磨损的材料,因此其使用寿命相对较长。
缺点包括:
1、 密封性相对较差:与软密封阀门相比,硬密封阀门的密封性可能稍逊一筹,实现零泄漏的难度较大。
2、成本较高:金属材料的成本相对较高,导致硬密封阀门的制造成本和售价也相对较高。
3、加工和维修难度较大:硬密封阀门的加工和维修难度较大,需要专业的技术和设备。
软密封阀门的优点包括:
1、密封性能好:软密封阀门采用橡胶、聚四氟乙烯等软性材料作为密封材料,这些材料能够提供良好的密封效果,甚至可以实现零泄漏。
2、耐腐蚀性强:软密封材料对多种化学介质具有较强的耐腐蚀性能,适用于各种化学介质的控制。 结构简单、安装方便:软密封阀门的结构相对简单,体积小巧,重量轻,安装和维修都较为方便。
3、适应性强:软密封阀门能够较好地适应工况变化,具有一定的调节性能。
缺点包括:
1、不耐高温:在高温环境下,软密封材料可能因软化而发生泄漏。
2、易老化、磨损:软密封材料的耐磨性和机械性能较低,容易老化、磨损,影响使用寿命。
3、寿命相对较短:由于软密封材料易老化、磨损,因此软密封阀门的寿命相对较短。