《控制阀检维修密封填料技术规范》

ICS23.060.99

CCSJ16

团体标准

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控制阀检维修密封填料技术规范

Technicalspecificationforcontrolvalvemaintenancesealingpacking

（征求意见稿）

2023-XX-XX发布2023-XX-XX实施

宁夏机械工程学会发布

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控制阀检维修密封填料技术规范

1范围

本文件规定了各品牌、各类控制阀检维修中填料的选用、质量检测、装填及装填质量的控制，是

电动、气动等各类控制阀填料相关生产活动的通用规定。

本文件适用于油田开采、管线输送、石油化工、煤化工等领域所用各类控制阀检维修过程中密封

填料的规定。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T4213气动控制阀

GB7136-1986通用型模压用聚四氟乙烯树脂

GB/T10698-1989可膨胀石墨

GB/T26815工业自动化仪表术语执行器术语

GB/T17213.1工业过程控制阀控制阀术语和总则

GB/T17213.4工业过程控制阀检验和例行试验

JB/T1712-2008阀门零部件填料和填料垫

JB/T6617-2016柔性石墨填料环技术条件

JB/T6620柔性石墨编织填料试验方法

JB/T6626-2011聚四氟乙烯编制盘根

JB/T7370-2014柔性石墨编制填料

JB/T8560-2013碳化纤维/聚四氟乙烯编织填料

JB/T10688-2006聚四氟乙烯垫片技术条件

ANSI/FCI70-2控制阀阀座泄漏(Controlvalveseatleakage)

API598阀门的检查和试验(Valveinspectionandtesting)

3术语和定义

GB/T17213.1、GB/T17213.4、GB/T26815界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

密封填料(Sealedpacking)

控制阀的密封填料由填料函部件和填料组成，是对阀杆运动的动密封，是防止控制阀外泄漏、保

证阀杆正常提升以及维持控制阀静态和动态特性的部件。

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3.2

填料(packing)

填料是装填在阀盖上的填料函内，与阀盖、阀杆同时接触，阻断阀盖与阀杆之间因阀杆（或转轴）

动作所引起的介质泄漏的零部件。

3.3

填料函(stuffingbox)

控制阀的填料函用于安放填料及相关部件，提供阀杆弹性动密封，防止阀内过程流体通过运动阀

杆表面产生的泄漏。

4填料的选用

4.1填料的选用依据

控制阀填料的选用依据：

a)介质温度；

b)介质特性；

c)介质操作压力。

4.2填料选用要求

控制阀填料的选用符合下面的要求：

a)有一定的塑性，在压紧力作用下能产生一定的径向力并紧密与阀杆接触；

b)有足够的化学稳定性，不污染介质，填料不被介质泡胀，填料中的浸渍剂不被介质溶解，填料

本身不腐蚀密封面；

c)自润滑性能良好，耐磨、摩擦系数小；

d)当阀杆出现少量偏心时，填料应有足够的弹性。

4.3填料的填装要求

控制阀填料的填装符合下面的要求：

a）阀杆和填料在填料函中对中；

b)阀杆在填料函中和金属零件的配合间隙不能造成阀杆划伤和介质泄漏现象；

c)阀杆表面粗糙度，填料函、填料压盖、隔环和底垫的表面粗糙度Ra0.4~Ra0.8，阀杆上的轴向

划痕深度不应超过0.8mm；

d)填料的填装数量应保证密封的性能，

e)填料函深度应为填料函与阀杆间隙的5.5~7.5倍；

f)阀杆的全跳动应不超过表1的规定。

表1阀杆全跳动

阀杆直径全跳动

（mm）（mm）

≤380.02

38~760.04

＞760.08

5填料的种类

5.1V型聚四氟乙烯填料

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5.1.1材料

应使用填充聚四氟乙烯树脂，一般场合V型加工成60°环状，高压场合V型加工成90°环状。

5.1.2适用工况

V型聚四氟乙烯填料适用工况应符合下列要求：

a)润滑性好，抗化学腐蚀性能好，有较低的摩擦系数；

b)用于230℃以下的任何介质工况；

c)用于4.0MPa以下压力工况使用，填料应为4-6粒；

d)4.0MPa-6.5MPa压力工况使用时，加装机械碳衬垫，填料不少于6粒。

5.1.3加工工艺

V型聚四氟乙烯填料应采用模具成型的方法加工；不宜采用车削的工艺方法加工，若采用车削工艺

时，应使用成型车刀加工。

5.1.4结构

V型聚四氟乙烯填料的结构包括上衬垫、填料、隔套、下衬垫、弹簧，结构见图1。

如上图1为V型聚四氟乙烯填料结构示意图，其中取b=0.2~0.5，一般H≤0.7*(D-d)/2，h约为

0.5*H，H、h一般为0.5的倍数的数；d为阀杆直径、D为填料函内径；60°≤A≤120°，填料函较浅时

取较大的角度以便增加填料数量，填料函较深时取较小的角度可以增加填料强度。

图1V型聚四氟乙烯填料结构

5.1.5质量

填料内、外径及边缘处不应有任何划痕、缺失及不能恢复的变形。

5.1.6包装

V型聚四氟乙烯填料应使用不易变形、有一定硬度与刚度的包装盒包装；

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5.1.7储存

V型聚四氟乙烯填料应储存在：

e)温度：-20℃~40℃；

f)湿度：30%~80%的条件下；

g)时间：不得超过一年。

5.2柔性石墨填料

5.2.1材料

柔性石墨填料应采用膨胀石墨材料，使用模具压制成型。

5.2.2适用工况

控制阀填料的适用工况符合下面的要求：

a)适用于-200℃~550℃；

b)适用于耐腐蚀工况的控制阀；

b)适用于10.0MPa以下压差工况的控制阀。

5.2.3加工工艺

柔性石墨填料应使用模具压制成型。

5.2.4结构

控制阀填料的结构符合下面的要求：

a)350℃以下工况使用柔性石墨填料，必须使用机械碳下衬垫，内径与阀杆、外径与填料函为较

松的过盈配合；

b)温度高于350℃时，使用金属下衬垫，内径与阀杆、外径与填料函0.5mm间隙，金属下衬垫厚

度为填料的一半，并不小于3mm，两端倒角或导圆大于0.5、无毛刺。

柔性石墨填料结构如下图2所示，其中d为阀杆直径，D为填料函内径，下衬垫为机械碳材质，

图2柔性石墨填料结构

5.2.5质量

控制阀填料的质量符合下面的要求：

a)更换设备、工艺等应按表2进行型式试验；

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b)密度、尺寸为必检项目，其余项目可半年抽检一次；

c)内径、外径无肉眼可见的划伤等缺陷。

表2柔性石墨填料的质量要求

项目单位性能指标备注

密度g/cm31.4~1.7控制在1.4~1.5

压缩率%10~25-

回弹率%≥35-

450℃%≤0.8-

热失重

600℃%≤8.0-

摩擦系数—≤0.14-

5.2.6包装与储存

控制阀填料的包装与储存符合下面的要求：

a)柔性石墨填料必须采用金属或较厚的塑料包装盒进行包装，包装应避免储存、运输过程中的

磕碰划伤、挤压等形式的损坏；

b）包装时应每个规格，或每一套单独包装，不同规格的产品不可混装；

c）包装盒内应有合格证，注明产品名称、制造商名称、规格、数量、生产日期、材质等内容；

d）包装盒外应有产品型号、规格、制造商、材质等内容。

5.3聚四氟乙烯盘根填料

5.3.1材料

聚四氟乙烯盘根用四氟割裂丝盘根（F4GS），经烧结且充分拉伸的多股四氟线编织而成；四氟割裂

丝盘根编织前在四氟中进行浸渍，在编织过程中再次浸渍。

5.3.2适用工况

控制阀四氟割裂丝盘根应适合下列工况：

a)耐腐蚀性，抗压缩、防挤压、高结构强度和密度；

b)适用于180℃以下；

c)适用于20MPa以下各类介质。

5.3.3加工工艺

采用割裂丝四氟盘根剪取合适长度，在压力机上经模具压制成型。

5.3.4结构

四氟盘根的衬垫可采用机械碳或聚四氟乙烯加工尺寸与填料尺寸相同。其余结构型式与柔性石墨填

料结构相同。

5.3.4质量

控制阀填料的质量符合下面的要求：

a)盘根材料的密度为1.5g/cm3~1.8g/cm3，摩擦系数应小于0.2，压缩率为10%~35%之间，回弹

率大于10%。

b)压制成型的填料，外圆及内径处不得有明显的划痕等缺陷；

c)正常情况下检验外观、尺寸偏差、密度；

d)抽检摩擦系数、压缩率、回弹率；在设备、工艺发生变化时应全部检测。

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5.3.5包装与储存

四氟盘根填料的包装、储存应符合5.2.6的规定。

5.4石墨盘根填料

采用耐高温的高强纤维及镍丝与膨胀石墨复合而成的编制结构。

5.4.1材料

石墨盘根填料采用金属纤维增强、高强纤维编织的浸石墨或填充石墨盘根加工，其中的金属丝不

少于1根/mm2，且金属丝直径不小于0.15mm。

5.4.2适用工况

控制阀填料的适用工况符合下面的要求：

a)适用于-200℃~600℃；

b)适用于20MPa以下工况；

c)用于高温氧阀时必须为无油石墨盘根。

5.4.3加工工艺

盘根填料采用盘根剪取合适长度，经模具压制成型。

5.4.4结构

石墨盘根的衬垫可采用金属或机械碳加工，其尺寸与填料尺寸相同。其余结构型式与柔性石墨填料

结构相同。

5.4.5质量

控制阀石墨盘根填料的质量符合下面的要求：

a)石墨盘根材料的密度应介于1.3g/cm3~1.8g/cm3之间，压缩率≥10%，回弹率大于20%；

b)外圆及内径处不得有明细的划痕等缺陷；

c)应检验外观、尺寸偏差，及密度；

d)抽检摩擦系数、压缩率、回弹率；在设备、工艺发生变化时应全部检测。

5.4.6包装与储存

盘根填料的包装、储存应符合5.2.6的规定。

5.5机械碳填料

5.5.1适用工况

a)机械碳性脆，不宜用于震动较大的控制阀；

b)机械碳填料可以与柔性石墨填料或石墨盘根填料组合使用，可防止在震动时机械碳填料的碎

裂；

c)机械碳填料可以与柔性石墨填料或石墨盘根填料组合使用，可防止填料泄漏时柔性石墨、石

墨填料冲刷损坏后造成的介质喷出。

5.5.2加工工艺

用模具将机械碳材料压制成型，或用棒料机械加工成型。

5.5.3质量

控制阀机械碳填料的质量符合下面的要求：

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a)外圆及内径处不得有明细的划痕等缺陷；

b)应检验外观、尺寸偏差，及密度。

5.5.4包装储存

机械碳填料的包装、储存应符合5.2.6的规定。

6填料的装填

6.1V型聚四氟乙烯填料的装填

控制阀V型聚四氟乙烯填料的填装符合下面的要求：

a)V型聚四氟乙烯填料应从阀杆上端慢慢套入，不可采用压力机、锤击等方式装；

b)应在装入弹簧、下衬垫、填料、上衬垫，并逐个压实后，采用填料螺栓、填料压板、填料压

盖压紧，且不得将弹簧全部压缩、应在弹簧工作行程范围内使用；

c)压盖螺丝应均匀对称拧紧，不能偏斜。

6.2机械碳填料的装填

控制阀机械碳填料的填装符合下面的要求：

a)机械碳填料内径与阀杆、外径与填料函为过盈配合；

b)装填时无需压力机、填料棒等工具，逐个用工具轻轻推入即可；

c)填料压盖只需要防止填料震动即可，不得强力压紧。

6.3柔性石墨填料、盘根类填料的装填

6.3.1柔性石墨填料装填

控制阀柔性石墨填料的填装符合下面的要求：

a)不能使用填料压盖作为填料装填的工具，容易使填料无法可靠压紧、互相之间有间隙，经阀

杆上下运动的影响，填料会很快松动、造成外漏，如图3a)所示；

b)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；

c)填料装入填料函后，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；

d)填料压盖压入填料函深度为其高度的1/4~1/3。

6.3.2盘根类填料的装填

控制阀盘根类填料的填装符合下面的要求：

a)同6.3.1柔性石墨填料装填，如图3a)所示；

b)盘根类填料安装时每圈切口相错90°或120°。

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a)b)c)

图3填料的装填方式

6.3.3工具与设备

用填料压棒作为工具，压力机或输出推力足够的气动执行机构作为压紧动力设备，逐个装填、逐个

压紧，保证每一粒填料之间都能压紧，如图3b)所示；

6.3.4填料装填方式

不应使用榔头猛砸填料压棒的方式装填料。

6.3.5填料的润滑

装填料加少量的润滑脂按下列要求：

a)润滑脂不能过多，只在与阀杆接触的内圆上少量涂抹；

b)润滑脂不能形成堆积，在阀杆上下运动的作用下填料松动、造成外漏，如图3c)所示。

6.4高频控制阀的填料装填

填料紧固螺栓上和填料压盖上增加刚性较大的碟形弹簧(或称碟形垫片)，可以在填料磨损后起一

定的自动补偿作用，可有效延长填料的使用寿命。

6.5高温、高压控制阀的填料装填

控制阀填料的填装符合下面的要求：

a)必须制作装填填料工装，不能使用填料压盖作为填料装填的工具；

b)装填料时，应一圈一圈加，开口填料应上下错开90°或120°放置，并用压具逐一压紧，压牢，

使填料受力均匀；

c)高温、高压和渗透性强的流体介质的影响，采用压力机逐个压紧的方式装填

6.6填料的数量

a)根据控制阀工作压差、填料种类确定填料装填的数量；

b)一般除上、下衬垫外，填料数量一般在3~6粒之间较为合理；

c)高温、高压状态下分组装填应为6~8粒、不超过10粒，避免增大阀杆运行时的阻力，造成动

作时定位不稳定的喘振现象。

7填料质量要求

7.1填料的检验

填料的检验按照下列要求：

a)各类填料的检验，参照图纸及本规程各类填料的质量要求部分加工、检验、选用；

b)在控制阀检维修中，应尽量购买使用与原有填料的型式、结构、材质相同的新填料；

c)没有现成可用填料或原控制阀出现填料质量无法满足现场需求时，经过使用方同意方可进行

改造，改造后的填料使用质量应不低于改造前填料的要求；

d)控制阀检维修中，如果没有相同型式、结构、材质的填料，或需要进行改造时，应选择购买

有填料生产相关资质、能力，并取得一定技术专利的生产厂家所生产的填料，确保维修后控

制阀的安全、可靠、长期使用。

7.2填料装填效果的检查

填料填装效果检查符合下列要求：

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a)除过单独的填料产品质量要求及检测要求外，必须对装填