[科普中国]-高温阀门

高温阀门淬火性好，可进行深度淬火，而不是市面上防锯形锁的表面淬火。 在一般资料中将阀门工作温度t >450℃的阀门称为高温阀门。而 对高温阀门高温等级的划分，目前尚无统一的标准。

性能及分类在流体输送系统当中，阀门是不可或缺的控制部件，其主要具有调节、导流、防逆流、截止、分流等功能，阀门在工业和民用领域中的应用非常广泛。高温阀门是阀门中较为常用的一种类型，它的具体性能如下：淬火性能较好，可以进行深度淬火；熔接性好；对冲击具有良好的吸收性能，很难通过暴力对其造成破坏；对回火脆性倾向较少等等。高温阀门的种类相对较多，比较常见的有高温蝶阀、高温球阀、高温过滤器、高温闸阀等等。

高温阀门包括高温闸阀、高温截止阀、高温止回阀、高温球阀、 高温蝶阀、高温针阀、高温节流阀、高温减压阀等。其中，较常用的为闸阀、截止阀、止回阀、球阀和蝶阀。1

设计制约因素一、热膨胀量

物质的热膨胀和承受热的差别是决定热膨胀量区分的重要条件，所以我们在试验高温的阀门设计活动中，应该将这种条件的制约因素考虑进来。为了让阀芯里的温度可以快速达到和流体中的温度一样，然后把受热的高温流体导入温度很低的阀门里，让侧面面积小的阀杆可以有效地做好散热工作。因为阀门的散热条件和其他的物质不一样，特别是在膨胀的方面是非常不一样的，尽管是同时进行加热的，不过在最后的膨胀量上完全不同。所以，需要确保阀门工作的间隙，同时还需要加大控制的范围，这样可以避免零件发生卡死的情况，可以显著降低零件由于温度升高出现的损坏。

二、热交变

介质在热交变方面会对零件的作用产生很大影响，比如阀座和导向的接触，有一定的可能是由于介质的热交变出现变化而导致了松动，失去以前具有的密封功能。因此在之前做设计的时候，需要把阀座还有支撑的接头进行严密的缝焊，保证它的密封功能不出现损坏。我们在进行设计时，还需要把热交变情况下的密封选择效果考虑进来，这样才可以在源头上降低热交变对高温阀门的影响，避免零件的消耗，从而增加高温阀门的使用寿命。1

维护保养（1）仔细检查连接位置的牢固程度，保持各部件良好运行。

（2）对拉板小车的链轮、链条和压力表等零部件要定期检查， 使各配合部件保持清洁，润滑性能良好，从根本上确保拉板小车在实 际动作层面的灵活性以及可靠性。

（3）就液压系统实施科学化保养维修，一般情况下需就液压元件、 接口密封情况等实施检查维护。

（4）要经常冲洗更换滤布，保证滤布的过滤性能。

（5）压滤机第一次运行一周时要更换一次液压油，换油时要把油箱和油缸内的 液压油放净并把油箱清洗干净。继续使用一个月后再换油一次，以后 每半年换油一次，保证压滤机的安全、正常、可靠使用。2

阀门填料密封原理阀门的密封性能是评定阀门质量性能的一个重要指标。现在大部分的调节阀或者通用阀门阀杆和填料密封为接触式密封，因其结构简单、装配及更换方便、成本低廉而被广泛采用。

阀门中阀杆和填料处的泄漏又是常见的现象。填料之所以能起到密封的作用，其原理现在主要存在两大密封观点，分别是“轴承效应”和“迷宫效应”。填料的“轴承效应”是指在盘根填料和阀杆之间，挤压填料以及在外部的润滑剂作用下，因为张力在阀杆的接触面形成一层液膜，使填料和阀杆形成类似于滑动轴承的关系，这样填料和阀杆就不会因为过度摩擦而出现磨损，同时因为液膜存在，填料和阀杆时刻处于密封状态。

填料的“迷宫效应”则是指阀杆的表面平整程度无法达到微观水平，填料和阀杆只能部分贴合而做不到完全贴合，在填料和阀杆之间永远存在着极为微小的间隙，又因填料间的切口不对称装配，这些间隙一起形成了迷宫带，介质在其中被多次节流、降压，而达到密封的作用。

内件的硬化处理一、增强表面硬度和耐磨性

高温阀门内件常常因为温度过高，出现材料退火或是软化的情况，这种情况很容易造成阀内件表面擦伤。为了减少这种损伤，应当提高阀内件在高温环境下的硬度以及冲击强度，并适当增技巧其应对冲刷以及腐蚀的能力。可以在阀内件表面使用陶瓷或是合金，以增加阀内件表面的硬度和耐磨性能，保障阀内件可以在高温环境下发挥应有的作用，延长其使用寿命。

二、堆焊层厚度

要想实现高温阀门内件的硬化处理，还需要对堆焊层的厚度进行确认。通过相关实验，可以确定堆焊层的最适宜厚度应当在4 毫米以上，这样的厚度可以更好地隔绝外界环境的高温，减少外界高温对内部材料的影响，保障阀门内件的使用寿命。

三、遵循的原则

高温阀门设计过程中应当首先注意的是对于材料的选择，选材的合理能够避免一些事故的发生，也会延长阀门的使用寿命。温度因素也会对阀门的使用造成一定的影响，因此，应当在设计过程中就将温度因素考虑在内。在温度超过280摄氏度时，应当使用加长阀盖结构，为填料提供较低的温度环境。而当温度大于350 摄氏度时，就应当适当增加运动件之间的间隙，以保证密封副表面具有较高的硬度。温度超过 450 摄氏度，就应当对螺纹连接的密封环进行封焊，减少松动的可能，防止泄露的发生。当温度超过500 摄氏度时，应当使用具有硬度较高的表面的导向套与导向段，点焊导向套与支撑件的接头处。1

本词条内容贡献者为:

何星 - 副教授 - 上海交通大学