控制閥在使用過(guò)程中，由于工況變化、閥體自身結(jié)構(gòu)差異等多種原因造成控制閥填料泄漏，這是控制閥最常見(jiàn)的故障，是影響裝置連續(xù)生產(chǎn)的重要因素，也是許多化工廠、煉油廠常見(jiàn)的公害，這不僅浪費(fèi)物料，而且污染環(huán)境。因此，杜絕控制閥填料泄漏是儀表日常維護(hù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是一個(gè)不易解決的問(wèn)題，是值得我們研究的課題。
控制閥填料的作用和分類(lèi)
控制閥填料一般裝在上閥蓋的填料函中，其作用是阻止被控介質(zhì)因閥桿運(yùn)動(dòng)而引起的泄漏。
常用的填料按材質(zhì)主要分為兩大類(lèi)：聚四氟乙烯和柔性石墨（石棉產(chǎn)品已在很多國(guó)家禁用，本文就不進(jìn)行討論），并通過(guò)這兩種基本材料衍生出許多種填料，以適用不同場(chǎng)合的需要。
1、聚四氟乙烯
聚四氟乙烯是一種合成樹(shù)脂材料，以碳原子為骨架，氟原子對(duì)稱(chēng)而均勻地分布在它周?chē)鷺?gòu)成嚴(yán)密的屏障，使其具有極好的抗化學(xué)腐蝕性能。物理和化學(xué)性能穩(wěn)定，抗腐蝕能力甚至超過(guò)玻璃、陶瓷，即使對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑，也有很好的抗腐蝕能力，是一種良好的密封材料；并具有良好的抗老化性能、摩擦系數(shù)小、密封性能好等優(yōu)點(diǎn)，是取代石棉的理想材料；但其耐溫性能差，聚四氟乙烯在200℃以上開(kāi)始極微量的裂解，受壓、受熱易蠕變而影響密封性能；且不適用于熔融的堿液或氟化物場(chǎng)合。
常用的聚四氟乙烯填料：
聚四氟乙烯成型織狀填料
它是采用聚四氟乙烯散料編織壓制而成，是一種開(kāi)口填料，柔韌性好，持久耐磨，密封效果好，更換方便，是應(yīng)用最廣泛的一種填料。
V型聚四氟乙烯填料
一般用聚四氟乙烯棒車(chē)削加工而成。填料結(jié)構(gòu)成V型，在兩端壓緊情況下，由于聚四氟乙烯的摩擦系數(shù)小，有潤(rùn)滑作用，密封性能好。其主要結(jié)構(gòu)有兩種：60°V型用于普通閥，90°V型用于高壓閥。
四氟-石墨填料
通過(guò)加入部分玻璃纖維、石墨、二硫化鉬，以提高四氟乙烯抗蠕變和導(dǎo)熱性能，但硬度變大，耐腐蝕能力下降，密封性能下降。
2、柔性石墨
又稱(chēng)膨脹石墨，用天然石墨磷片制成，是一種理想的密封材料。因其多孔、疏松而又卷曲，故其回彈性、柔軟性好；其晶體之間接合力很小，當(dāng)受外力作用發(fā)生摩擦?xí)r，層之間易發(fā)生滑移，碳分子轉(zhuǎn)移至磨件上面產(chǎn)生自潤(rùn)滑性，密封性能好；膨脹石墨比表面積及表面能很大，其表面總吸附著大量氣體或水分子，形成極薄層的氣膜或液膜而阻止介質(zhì)的滲透，其透氣性隨密度的提高而降低。一般比其它密封材料的不滲透性好；柔性石墨的主要成分是碳，故其化學(xué)特性是惰性，耐腐蝕性好，耐高、低溫。但其摩擦力大，控制閥有爬行現(xiàn)象，滯后大，不能用于強(qiáng)氧化劑，如濃硫酸、濃硝酸，脆而易碎。
石墨填料主要有三種：
絲狀或編織狀
這種填料彈性好，更能包圍住閥桿并凈化閥桿表面。編織狀石墨填料可克服其它類(lèi)型石墨填料由于磨損造成的泄漏，但編織狀石墨填料由于絲狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致空隙，從而易滲透。
片狀石墨
用若干片石墨板壓制而成的填料環(huán)，其紋理和閥桿表面相垂直，形成方形斷面，因此流體不容易滲透，但它也減少了軸向壓力與徑向壓力的比值，需用更大的壓緊力才能密封。
彎片狀石墨
其紋理與閥桿軸線平行，用若干石墨片加工而成。彎片狀石墨在壓制時(shí)的壓力要比它工作時(shí)的壓力高得多，因此它在填料函中不會(huì)再收縮。高溫時(shí)，由其原理可知容易滲透。但由于加工容易，價(jià)格低廉，目前被廣泛使用。
填料泄漏的主要原因
控制閥在應(yīng)用中填料泄漏是由多種原因造成的，為此，在維修時(shí)應(yīng)針對(duì)每一臺(tái)控制閥具體分析，只有這樣才能從根本上解決填料泄漏，消除隱患。
1、填料材質(zhì)、類(lèi)型選用不妥。如在150℃-200℃工況選用四氟填料，填料在臨界工況下長(zhǎng)時(shí)間下工作會(huì)發(fā)生微小蠕變，受高壓介質(zhì)作用填料密封性能下降；又如液氨、焦油、燃料油等滲透性強(qiáng)介質(zhì)選用了織狀型填料，這些情況受高溫、高壓介質(zhì)影響，易產(chǎn)生滲漏。
2、填料安裝方法不當(dāng)。填料裝入填料函以后，經(jīng)壓蓋對(duì)其施加軸向壓力，由于填料的塑性，使其產(chǎn)生徑向力，并與閥桿緊密接觸，如填料在安裝中上緊下松，受力不均，使這種接觸非常不均勻，有的部分接觸松，甚至沒(méi)接觸上，造成填料泄漏。
3、填料年久老化，失去彈性；控制閥頻繁動(dòng)作，造成填料磨損。
4、閥桿彎曲、磨損、腐蝕、光潔度下降。
5、控制閥使用工況發(fā)生變化。如在裝置開(kāi)車(chē)升溫過(guò)程中，控制閥由冷態(tài)到熱態(tài)過(guò)程中，或合流三通閥冷、熱態(tài)介質(zhì)變化大，閥桿受熱脹冷縮作用影響，使填料間隙變大，填料泄漏嚴(yán)重。
6、填料壓蓋不緊、偏斜，或控制閥臥式安裝，會(huì)造成閥桿與填料接觸不好，間隙過(guò)大或過(guò)小。
防止填料泄漏的對(duì)策
1、提高閥桿和填料函表面精度、光潔度。如果各種可動(dòng)部件之間的摩擦系數(shù)之和為零，則作用在填料壓蓋的力就能均勻地傳遞到整個(gè)填料上，無(wú)任何衰減?？蓪?shí)際摩擦力總是存在的，不可能為零，作用在填料上的徑向力就隨著距壓蓋距離增加而減少，摩擦力越大，壓力衰減越大。被密封的壓力一旦超過(guò)填料上的作用力，就開(kāi)始泄漏。因此，在維修時(shí)閥桿與填料函不能有劃痕、點(diǎn)蝕磨損，光潔度要好。
2、選用合適的材料，必須具有抵抗溫度變化的能力，有抗蠕變、抗松弛及抗氧化能力。一般情況下，條件滿足優(yōu)先選擇四氟，不滿足時(shí)選石墨。也可使用混合填料：一是石墨填料和四氟填料混合使用；二是“O”型環(huán)和“V”形填料混合使用。滲透性強(qiáng)的介質(zhì)，可選用石墨填料。
3、裝填料時(shí)，應(yīng)一圈一圈加，并用壓具逐一壓緊、壓牢，使填料受力均勻。開(kāi)口填料應(yīng)上下錯(cuò)開(kāi)90°或120°放置。填料加入圈數(shù)，應(yīng)以沒(méi)有外露為適宜。加少了，填料壓蓋會(huì)進(jìn)入填料函內(nèi)，易造成泄漏。
4、對(duì)于彈簧作用的聚四氟乙烯V型填料，壓蓋螺絲應(yīng)盡量能擰緊，其它類(lèi)型填料不必要擰得太緊，以不漏為止，壓蓋法蘭應(yīng)均勻?qū)ΨQ(chēng)地把緊，不能偏斜。
5、新閥或剛檢修的控制閥在投用后，應(yīng)檢查填料有無(wú)泄漏，如有泄漏要及時(shí)處理，以防填料泄漏越來(lái)越大。
小結(jié)
在多年的生產(chǎn)實(shí)踐中，維修人員成功的解決了許多臺(tái)控制閥填料泄漏難題，但也要看到還有少數(shù)控制閥填料泄漏問(wèn)題沒(méi)有得到徹底的解決，需要在今后的工作中不斷探索。