HF烷基化装置中，由于液化石油气易燃易爆，温度压力都很高，而且催化剂HF有很强的腐蚀性和毒性，劳动保护要求较高，所以旋塞阀的密封性能就要求比较高，为了提高密封性，对传统的旋塞阀做了改进。
该阀密封特点如下：在整个旋塞阀腔内部和端面压入一个特制的PFA密封衬套，利用阀体上的倒梯形沟槽和旋塞与密封套紧密贴合，达到很好的密封效果.在阀杆密封装置的下部为一柔性石墨垫片，上面还有一个PTEE/F46密封膜片，最上面用Ni-Cu合金金属膜片盖住，利用压盖将Ni-Cu合金金属膜片、PTEE/F46密封膜片和柔性石墨垫片与阀体压紧，防止HF通过阀体泄漏。阀杆上还装有一个填料压盖，压盖下部装有一圈柔性石墨填料，借助螺栓将其压紧，一方面使填料在阀杆上受挤压，一方面将上述两膜片和垫片压入旋塞与阀杆连接处的深槽内，形成反唇密封。这种密封借助于阀内压力可以起到自封的作用，可以有效防止HF的泄漏。
另外，密封装置中的柔性石墨填料和垫片在万一发生火灾时，耐热的柔性石墨能够防止阀内的介质泄漏。阀体与管子连接处也是容易发生泄漏的地方，所以对其也要进行密封设计。由于阀体尺寸较大，所以端面采用法兰与管道连接，而密封衬套的外围又用金属缠绕垫进行密封，进一步加强了密封。
旋塞阀阀体的强度分析
对烷基化装置中的各部件的安全性要求较高，尤其是高温高压条件下的烷基化装置，所以旋塞阀的安全性不容忽视。而阀体是旋塞阀中的关键件，阀体的安全性、可靠性直接决定整个产品的安全性、可靠性。所以，为了检验其可靠性，设计完毕后对阀体的强度进行了分析。用来校核阀体强度的工具是商用软件ANSYS。
阀体内表面力的分布一般较为复杂，分析时将阀体内壁面载荷看成在小面积区域内受到的静压大小均匀分布，方向垂直于壁面。将Fluent计算出的对应小面域的数值解施加为压强载荷，近似模拟阀体内壁实际压强场的分布情况。利用ANSYS计算阀体的主应力，阀门材料为Ni-Cu合金，弹性模量E=173kN/mm2，泊松比μ=0.32，密度ρ=8.8g/cm3，采用solid95单元，此单元能应用于不规则形状而没有精确度损失，有适当的位移协调形状，适于模拟曲线边界。该单元由20个节点定义而成，每个节点有3个移动自由度：节点x，y和z方向的位移，具有空间的任意方向。较为清晰地描述出阀体在设计工况下不同部位的应力分布情况.阀体的应力分布见图5。其局部放大图。
从图上可看出，图5的1处存在着较高的应力水平，是阀体最容易破坏及最危险的部位，也是在设计与铸造加工时需要格外注意的地方。从ANSYS计算结果分析可知，在设计工况下，其最大拉应力为157MPa。根据《压力容器材料使用手册》计算得知HS-1合金的许用应力为165MPa，最大拉应力小于材料的许用应力，满足强度条件。
1）该旋塞阀阀杆处采用多层和多结构密封，更加安全可靠。与普通旋塞阀相比，该阀门具有良好的密封性能和防腐蚀性能，并具有防火作用，启闭力矩小，开关灵活，能满足烷基化装置中的生产要求。
2）经过ANSYS分析结果表明，阀体的主要应力集中部位就是阀缸与通道的连接处，这为阀门的设计和铸造生产工艺提供了可靠的依据。在设计时应注意减小这里的应力集中，适当增加厚度来减小失效的可能性。
3）阀内部的整体衬套浪费材料，为了使衬套更好贴合在阀体内壁，需要在阀体内部加工出几处工艺槽，增加了加工工艺，这里以后有待改进。
关键词：旋塞阀
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