球閥O形圈材料選用分析

球閥O形圈材料種類繁多，有氟橡膠(FKM)、丁腈橡膠(NBR)和硅橡膠(VMQ)、乙丙橡膠(EPDM)、天然橡膠(NR)等等，在球閥中常用的O形圈材料一般采用氟橡膠、丁腈橡膠和硅橡膠等，對(duì)于要求溫度高的球閥，比如大于等于200℃以上的球閥，建議選用其它形式的密封元件。球閥中應(yīng)用的O形圈材料不但與溫度、介質(zhì)、壓力有關(guān)，而且受使用工況環(huán)境和各項(xiàng)綜合因素的影響而產(chǎn)生相應(yīng)的變化。

1、溫度

溫度是影響O形圈使用范圍的主要因素之一，在球閥設(shè)計(jì)過程中，選用的O形圈適用溫度一般為-29～180℃，高溫或低溫工況的球閥，要另外選擇特殊合成材料為能料制成的密封件，才能達(dá)到密封性能的使用要求。

在常用的橡膠材料中，參閱標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。氟橡膠具有優(yōu)越的耐高溫性能，普通氟橡膠工作溫度范圍-25～240℃，而特殊牌號(hào)的全氟醚橡膠可承受300℃的恒溫或340℃的瞬間高溫而不發(fā)生硬化和膨脹失效。因此，對(duì)于其它工況高溫下使用的球閥，可適當(dāng)考慮選用全氟醚橡膠。

橡膠在低溫工況下使用會(huì)脆化而失去密封效果作用，所以，低溫球閥一般不推薦使用。硅橡膠是橡膠材料中耐低溫能力最強(qiáng)的材料之一，雖然它可達(dá)到-100℃，但它的拉伸強(qiáng)度低，抗磨損性能差。一般不能用于旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封部位。所以，對(duì)于低溫工況的球閥不適合選用，從有關(guān)資料得知，硅橡膠的使用溫度為-60～220℃，它在保持硅橡膠耐溫性能的基礎(chǔ)上，增強(qiáng)了耐化學(xué)性能和機(jī)械力學(xué)性能。

2、介質(zhì)

球閥作為閥門中五大閥之一，適用于不同工程行業(yè)。針對(duì)不同的介質(zhì)，選擇合適的橡膠材料和適當(dāng)能料的O形圈是非常必要的。如氟橡膠O形圈具有抗燃性和良好的氣密性、耐臭氧性及優(yōu)良的抗腐蝕性。硅橡膠O形圈更適用于粉塵、顆粒介質(zhì)的球閥。丁腈橡膠O形圈對(duì)耐油、酸堿、磨、化學(xué)侵犯等環(huán)境中有良好的密封、減震作用。因此，酸性介質(zhì)、油、水、氣、氧化性和還原性等其它混合化學(xué)的介質(zhì)在球閥中都可選擇合適的O形圈。

3、壓力

根據(jù)O形圈的化學(xué)原理；O形圈的硬度一般為邵氏50～90，當(dāng)閥門壓力管道較低時(shí)，為節(jié)約環(huán)保，應(yīng)優(yōu)選硬度為邵氏50～70的O形圈，當(dāng)閥門壓力管道較高時(shí)，為安全角度考慮，應(yīng)推薦選取硬度為邵氏70～90的O形圈，當(dāng)管道壓力大于等于150LB或1.0MPa時(shí)，應(yīng)把O形圈嵌入在金屬凹槽內(nèi)，防止O形圈隨著壓力的變化而被擠壓變形。另外，高壓時(shí)，O形圈易發(fā)生破損。即O形圈在高壓的作用下，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間高壓氣體分子滲入內(nèi)部，當(dāng)O形圈外部壓力瞬間降低時(shí)，內(nèi)部高壓氣體分子就容易急速擴(kuò)散而撐破O形圈，如閥座處的密封O形圈，當(dāng)球閥作旋轉(zhuǎn)開啟時(shí)，閥腔內(nèi)部壓力瞬時(shí)泄放介質(zhì)，會(huì)發(fā)出巨大的聲音，此時(shí)，取出O形圈就發(fā)現(xiàn)已破裂，說明球閥密封性能已失效。由此可見，在此情況下，閥座密封建議使用致密封性高的O形圈，或適時(shí)更換O形圈密封，才能確保閥門管道的正常工作。