閥桿

閥桿在閥門啟閉過程中不但是運動件、受力件，而且是密封件。同時，它受到介質的衝擊和腐蝕，還與填料產生摩擦。因此在選擇閥桿材料時，必須保證它在規定的 溫度下有足夠的強度、良好的衝擊韌性、抗擦傷性、耐腐蝕性。閥桿是易損件，在選用時還應注意材料的機械加工性能和熱處理性能。

1、銅合金

一般選用牌號有QA19-2、HPb59-1-1。適用於公稱壓力小於等於1.6MPa、溫度小於等於200度的低壓閥門。

2、碳素鋼

一般選用A5、35鋼，經過氮化處理，適用於公稱壓力小於等於2.5MPa的氨閥，水、蒸汽等介質的低、中壓閥門。A5鋼適用於溫度不超過300度的閥門；35鋼適用於溫度不超過450度的。(註：實路線證明，閥桿採用碳素鋼氮化製造不能很好地解決耐蝕問題，應避免採用。）

3、合金鋼

一般選用40Cr、38CrMoA1A、20CrMo1V1A等材料。40Cr經過鍍鉻處理后，適用於公稱壓力小於等於32MPa、溫度小於等於450度 的水、蒸汽、石油等介質。38CrMoA1A經過氮化處理，能在工作溫度540度的條件下承受10MPa的壓力，常用於電站閥門上。20CrMo1V1A 經過氮化處理能在工作溫度570度的條件下承受14MPa的壓力，常用於電站閥門上。

4、

一般選用 2Cr13、3Cr13、1Cr17Ni2、1Cr18Ni12Mo2Ti等材料。2Cr13、3Cr13不鏽鋼適用於公稱壓力小於等於32MPa、溫度 小於等於450度的水、蒸汽和弱腐蝕性介質，可以通過鍍鉻、高頻淬火等方法強化表面。1Cr17Ni2不鏽鋼閥、低溫閥上，能耐腐蝕性介質。 1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti不銹耐酸鋼用於公稱壓力小於等於6.4MPa、溫度小於等於600度的高溫閥中，也可以用於溫度小於 等於-100度的不鏽鋼閥，低溫閥中。1Cr18Ni9Ti能耐硝酸等腐蝕性介質；1Cr18Ni12Mo2Ti能耐醋酸等腐蝕性介質。 1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti用於高溫閥時，可採用氮化處理，以提高抗擦傷性能。

5、軸承鉻鋼

選用GCr15，適用於公稱壓力小於等於300MPa、溫度小於等於300度的超高壓閥門中。

用於製作閥桿的材料較多，還有4Cr10Si2Mo馬氏體耐熱鋼、4Cr14Ni14W2Mo奧氏體耐熱鋼等。

閥桿螺母與閥桿以螺紋相配合，直接承受閥桿軸向力，而且牌與支架等閥件的摩擦之中。因此，閥桿螺母除要有一定的強度外，還要求具有摩擦係數小、不鏽蝕、不與閥桿咬死等性能。

一、壓縮填料的結構

大部分壓縮填料由於考慮到石棉的性能故都採用它的纖維作基料。它基本上不受多數介質、溫度和時間的影響，是一種好的導熱體。

（1）石棉的缺點就是潤滑性差，因此必須填加不妨礙石棉性能的潤滑劑，如石墨粉和雲母粉。由於這種混合物仍具有滲透性，故還要加註液體潤滑劑。

（2）聚四氟乙烯具有皺縮率最小、縮水率最低，且具有摩擦係數小的特性。對於大部分的腐蝕性介質具有較高的抗腐性能。聚四氟乙烯填料在填料處的工作溫度；-150--260℃之間。在這一溫度範圍內，它是一種高性能、多用途的閥桿填料。

（3）柔性石墨具有耐高溫的特性，它還具有摩擦係數小且耐大部分腐蝕性介質，在填料處的工作溫度可達600℃，故電站、石化等部門高溫處的閥門都使用柔性石墨填料。

二、填料對不鏽鋼閥桿的腐蝕

不鏽鋼閥桿，特別是用鉻1 3系鋼做的閥桿，與填料接觸的表面經常受到腐蝕。這種腐蝕常發生在使用前的貯存階段，這是由於經過水壓試驗后的填料被水飽和的緣故。如果在水壓試驗后立即投入使用就不會發生腐蝕。從理論上講，處於濕潤填料之中的不鏽鋼閥桿其所以被腐蝕，是由於被填料所包圍的閥桿表面處在脫氧環境之中的結果。這種環境影響了金屬的活化與鈍化特性。不鏽鋼氧化保護層表面的缺氧敏感點上產生了許多小的陽極，這些陽極與發生陽極作用的大量殘留的鈍性金屬一起，就使金屬內部產生原電池的作用。通常用於填料中的石墨作為陽極材料作用於閥桿鋼的陰極場增強了原電池電流強度，從而大大加劇了對原始腐蝕點的腐蝕。

三、閥桿密封填料的形式

(1)唇形填料。唇形填料由於其唇片柔軟，在介質壓力作用下會橫向擴張緊貼在擋壁上，這種擴展型填料可以使用在壓縮填料中，不能用相對較硬的材料。唇形填料的缺點是其密封作用只是單方向的。大部分用於閥桿的唇形填料是用純聚四氟乙烯或填充聚四氟乙烯製造的。但也有使用纖維加固的橡膠或皮革製做的。主要是用在液壓方面。大部分用做閥桿的唇形填料做成V型。這樣既便於安裝又便於擴充。

(2)擠壓式填料。擠壓式填料的名稱適用於O形圈一類的填料。這種填料安裝后其側面受到擠壓，藉助材料的彈性變形保持其側向的預負荷力。當介質從底部進入填料腔時，填料就向閥桿與支撐座之間的空隙運動，從而堵塞了泄漏通路。當填料腔壓力重新下降時，填料又重新恢復其原先形狀。

(3)止推填料。止推填料由填料環或由裝在閥蓋和閥桿台肩間的墊圈組成，閥桿可以相對填料環作自由的軸向移動。起始的閥桿密封可由輔助軸封如活縮填料來提供，也可由彈簧來提供，該彈簧迫使閥桿台肩頂住止推填料，爾後的介質壓力就可迫使閥桿台肩更緊密地與填料接觸。

(4)隔膜閥閥桿的密封 隔膜閥閥桿是由柔性且承壓的閥蓋來密封，該閥蓋使閥桿與關閉件相連。這種密封只要隔膜不失效，就能避免任何介質通過閥桿向大氣泄出。隔膜的材料依閥門的用途不同而不同，可用不鏽鋼、塑料或橡膠等。

閥桿在閥門開啟和關閉過程中，承受拉、壓和扭轉作用力，並與介質直接接觸，同時和填料之間還有相對的摩擦運動，因此在選擇閥桿材料時，必須保證它在規定的溫度下有足夠的強度、良好的衝擊韌性、抗擦傷性、耐腐蝕性。閥桿與球體接合部以及閥桿與閥體接觸處應有一防靜電機構，防止靜電在球體上集聚。閥桿安全設計應防止在工作壓力下被“吹出”，閥桿上防吹出的凸緣處置一環狀環，以減少摩擦係數。

傳統閥桿加工工藝的特點

1.傳統閥桿螺紋採用螺旋飛刀，螺紋精度不準；而採用傳統無屑滾絲易損滾模，易變形，扭曲.

2.光桿部位採用磨床精度不高，耗時長,

3.倒關部位採用兩次裝夾掉頭拉倒密封,同心度差，倒密封易漏.

4.端部位採用銑床分度盤分度，加工慢，工序多，耗時久.

新型閥桿製造工藝的特點

1.新型閥桿螺紋採用自製擠壓，螺紋強度高，精度准.

2.螺紋部位和光桿部位的同心一致，克服了長期困擾國內滾絲工藝中易扭曲、易損滾絲模的問題.

3.光桿部位精度達到鏡面效果，啟閉輕鬆，密封性好.

4.倒關部位採用數控技術一次成型，精度高，倒關密封性能好.

5.端部位T型槽採用鍛壓成型工藝，效率高，成本低.

6.整套閥桿生產工藝達到國際先進水平在強腐蝕、易揮發和有毒有害的工藝條件下，一旦閥桿密封被破壞，強腐蝕、易揮發和有毒有害的工藝介質從控制閥閥桿中泄漏出來，會對周邊環境和人身安全帶來嚴重的後果。採用波紋管閥桿密封形式是解決上述問題的一個途徑。波紋管一般由不鏽鋼做成。這種特殊的閥蓋結構保護控制閥的填料函避免和流體接觸，一旦波紋管破裂，在波紋管上面的填料函結構會防止波紋管破裂失效時產生的嚴重後果。在工程實際中，波紋管密封形式的選擇應充分考慮波紋管密封的壓力的額定值會隨溫度的增高而降低，流體中不能有固體的顆粒存在，及波紋管材料的最長循環動作壽命等。在不鏽鋼不耐某些工藝介質腐蝕的強腐蝕的場所，如工藝介質為濕氯氣時，濕氯氣中含有的微量鹽酸會使不鏽鋼波紋管很快被腐蝕。

閥桿主要具有比較能夠受壓，能夠很好的進行保溫，還有就是不太容易腐化和鏽蝕，它具備雙方的密封功能、比較耐於磨損，並且它的使用壽命比較長。那麼閥桿之所以會產生斷裂或者是變形有那麼幾點：

1. 面積

閥桿通常所斷裂的部位在它的上下螺紋的底部，因為那個地方的面積比較小，容易出現相應的力量集中以及超出標準的情況。

2. 在開啟時出現斷裂

通常來說閥桿最會出現斷裂事故的時候是在打開的那一個瞬間。主要是因為閘板還沒有脫離開閥座，閥桿在上或下螺紋的根部發生斷裂，一般情況下會被認為是閘板被卡住了，這並不是全部的原因，也不是最為重要的。

3. 閥體

閥體的中腔被關閉后出現不正常的升溫和降壓，就是說在閥門被關閉后，封閉於上下游兩側密封面之間的中腔流體壓力要遠遠高出上游壓力的情況。原因如下：

(1)膨脹

(2)封閉