直通式隔膜閥密封結構的分析及優化

摘 要：文章介紹了直通式隔膜閥的密封結構，針對用戶現場的密封難和操作扭矩大的問題，對其進行了結構特點和原因的分析，并提出了解決方案，根據解決方案對隔膜和閥體的結構修整后，試驗驗證了閥門的密封和操作性能，并在后續的產品中逐步改進。

關鍵詞：直通式隔膜閥；密封；扭矩；分析；優化

1 概述

直通式隔膜閥是目前核電站常用的隔膜閥之一。該閥采用無填料函結構，橡膠隔膜可使流道內的腐蝕介質與所有的驅動部件處于隔離狀態。閥體流道采用直通式縮徑結構，在滿足流通能力要求的前提下，可縮短閥門的行程，但由于其流道平滑，流阻小，可降低系統損耗。文章主要分析解決在實際生產和使用過程中，直通式隔膜閥存在滲漏和操作扭矩大的問題。

2 問題分析

直通式隔膜閥（圖1）屬于軟密封結構，其利用橡膠的變形實現閥門的密封。隨著閥門口徑的增加，密封面會出現滲漏的現象。在某工程項目上應用的≥DN50直通式隔膜閥中，出現關閉扭矩較大，單人操作困難，并存在滲漏問題。

2.1 隔膜存在制造偏差

隔膜的形狀主要分底部半球形狀和半球相切圓錐的球錐形結構。隔膜采用金屬閥瓣和橡膠整體模壓成型，采用槽嵌與閥瓣粘結的方式，確保結合牢固，不會發生因脫開而導致啟閉動作失效；隔膜球面頂部厚度相對較大，保證了球面密封處變形量較大的需求。從隔膜的結構上看，在沿隔膜壁厚的方向上局部壁厚不均勻，主要表現在閥瓣與隔膜的連接槽嵌結構處（圖2）和隔膜球面頂部，其厚度最大。……