控制阀在使用过程中，由于工况变化、阀体自身结构差异等多种原因造成控制阀填料泄漏，这是控制阀最常见的故障，是影响装置连续生产的重要因素，也是许多化工厂、炼油厂常见的公害，这不仅浪费物料，而且污染环境。因此，杜绝控制阀填料泄漏是仪表日常维护的一个重要环节，也是一个不易解决的问题，是值得我们研究的课题。

控制阀填料的作用和分类

控制阀填料一般装在上阀盖的填料函中，其作用是阻止被控介质因阀杆运动而引起的泄漏。

常用的填料按材质主要分为两大类：聚四氟乙烯和柔性石墨（石棉产品已在很多国家禁用，本文就不进行讨论），并通过这两种基本材料衍生出许多种填料，以适用不同场合的需要。

1、聚四氟乙烯

聚四氟乙烯是一种合成树脂材料，以碳原子为骨架，氟原子对称而均匀地分布在它周围构成严密的屏障，使其具有极好的抗化学腐蚀性能。物理和化学性能稳定，抗腐蚀能力甚至超过玻璃、陶瓷，即使对强酸、强碱、强氧化剂，也有很好的抗腐蚀能力，是一种良好的密封材料；并具有良好的抗老化性能、摩擦系数小、密封性能好等优点，是取代石棉的理想材料；但其耐温性能差，聚四氟乙烯在200℃以上开始极微量的裂解，受压、受热易蠕变而影响密封性能；且不适用于熔融的碱液或氟化物场合。

常用的聚四氟乙烯填料：

聚四氟乙烯成型织状填料

它是采用聚四氟乙烯散料编织压制而成，是一种开口填料，柔韧性好，持久耐磨，密封效果好，更换方便，是应用最广泛的一种填料。

V型聚四氟乙烯填料

一般用聚四氟乙烯棒车削加工而成。填料结构成V型，在两端压紧情况下，由于聚四氟乙烯的摩擦系数小，有润滑作用，密封性能好。其主要结构有两种：60°V型用于普通阀，90°V型用于高压阀。

四氟-石墨填料

通过加入部分玻璃纤维、石墨、二硫化钼，以提高四氟乙烯抗蠕变和导热性能，但硬度变大，耐腐蚀能力下降，密封性能下降。

2、柔性石墨

又称膨胀石墨，用天然石墨磷片制成，是一种理想的密封材料。因其多孔、疏松而又卷曲，故其回弹性、柔软性好；其晶体之间接合力很小，当受外力作用发生摩擦时，层之间易发生滑移，碳分子转移至磨件上面产生自润滑性，密封性能好；膨胀石墨比表面积及表面能很大，其表面总吸附着大量气体或水分子，形成极薄层的气膜或液膜而阻止介质的渗透，其透气性随密度的提高而降低。一般比其它密封材料的不渗透性好；柔性石墨的主要成分是碳，故其化学特性是惰性，耐腐蚀性好，耐高、低温。但其摩擦力大，控制阀有爬行现象，滞后大，不能用于强氧化剂，如浓硫酸、浓硝酸，脆而易碎。

石墨填料主要有三种：

丝状或编织状

这种填料弹性好，更能包围住阀杆并净化阀杆表面。编织状石墨填料可克服其它类型石墨填料由于磨损造成的泄漏，但编织状石墨填料由于丝状结构导致空隙，从而易渗透。

片状石墨

用若干片石墨板压制而成的填料环，其纹理和阀杆表面相垂直，形成方形断面，因此流体不容易渗透，但它也减少了轴向压力与径向压力的比值，需用更大的压紧力才能密封。

弯片状石墨

其纹理与阀杆轴线平行，用若干石墨片加工而成。弯片状石墨在压制时的压力要比它工作时的压力高得多，因此它在填料函中不会再收缩。高温时，由其原理可知容易渗透。但由于加工容易，价格低廉，目前被广泛使用。

填料泄漏的主要原因

控制阀在应用中填料泄漏是由多种原因造成的，为此，在维修时应针对每一台控制阀具体分析，只有这样才能从根本上解决填料泄漏，消除隐患。

1、填料材质、类型选用不妥。如在150℃-200℃工况选用四氟填料，填料在临界工况下长时间下工作会发生微小蠕变，受高压介质作用填料密封性能下降；又如液氨、焦油、燃料油等渗透性强介质选用了织状型填料，这些情况受高温、高压介质影响，易产生渗漏。

2、填料安装方法不当。填料装入填料函以后，经压盖对其施加轴向压力，由于填料的塑性，使其产生径向力，并与阀杆紧密接触，如填料在安装中上紧下松，受力不均，使这种接触非常不均匀，有的部分接触松，甚至没接触上，造成填料泄漏。

3、填料年久老化，失去弹性；控制阀频繁动作，造成填料磨损。

4、阀杆弯曲、磨损、腐蚀、光洁度下降。

5、控制阀使用工况发生变化。如在装置开车升温过程中，控制阀由冷态到热态过程中，或合流三通阀冷、热态介质变化大，阀杆受热胀冷缩作用影响，使填料间隙变大，填料泄漏严重。

6、填料压盖不紧、偏斜，或控制阀卧式安装，会造成阀杆与填料接触不好，间隙过大或过小。

防止填料泄漏的对策

1、提高阀杆和填料函表面精度、光洁度。如果各种可动部件之间的摩擦系数之和为零，则作用在填料压盖的力就能均匀地传递到整个填料上，无任何衰减。可实际摩擦力总是存在的，不可能为零，作用在填料上的径向力就随着距压盖距离增加而减少，摩擦力越大，压力衰减越大。被密封的压力一旦超过填料上的作用力，就开始泄漏。因此，在维修时阀杆与填料函不能有划痕、点蚀磨损，光洁度要好。

2、选用合适的材料，必须具有抵抗温度变化的能力，有抗蠕变、抗松弛及抗氧化能力。一般情况下，条件满足优先选择四氟，不满足时选石墨。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”型环和“V”形填料混合使用。渗透性强的介质，可选用石墨填料。

3、装填料时，应一圈一圈加，并用压具逐一压紧、压牢，使填料受力均匀。开口填料应上下错开90°或120°放置。填料加入圈数，应以没有外露为适宜。加少了，填料压盖会进入填料函内，易造成泄漏。

4、对于弹簧作用的聚四氟乙烯V型填料，压盖螺丝应尽量能拧紧，其它类型填料不必要拧得太紧，以不漏为止，压盖法兰应均匀对称地把紧，不能偏斜。

5、新阀或刚检修的控制阀在投用后，应检查填料有无泄漏，如有泄漏要及时处理，以防填料泄漏越来越大。

小结

在多年的生产实践中，维修人员成功的解决了许多台控制阀填料泄漏难题，但也要看到还有少数控制阀填料泄漏问题没有得到彻底的解决，需要在今后的工作中不断探索。