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發(fā)布時(shí)間：2021-03-10 09:45
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?關(guān)于密封墊片的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)分享及注意事項(xiàng)有哪些
01
工業(yè)橡膠板
天然橡膠適用于水、海水、空氣、惰性氣體、堿類(lèi)、鹽類(lèi)水溶液等介質(zhì),但不耐礦物油和非極性r劑,長(zhǎng)期使用溫度不超過(guò)90℃,低溫性能優(yōu)異,可在-60℃以上使用。
丁q橡膠適用于石油類(lèi)產(chǎn)品,如石油、潤(rùn)滑油、燃料油等,長(zhǎng)期使用溫度為120℃,如在熱油中可耐150℃,低溫為-10~-20℃。
氯丁橡膠適用于海水、弱酸、弱堿、鹽溶液,耐氧和臭氧老化性能優(yōu)異,耐油性次于丁q橡膠而優(yōu)于其他通用橡膠,長(zhǎng)期使用溫度低于90℃,g使用溫度不超過(guò)130℃,低溫為-30~-50℃。
氟橡膠有多個(gè)品種,它們分別具有良好的耐酸、耐氧化性能以及耐油、耐r劑性能。可以在幾乎所有的酸類(lèi)介質(zhì)以及一些油和r劑中使用,長(zhǎng)期使用溫度低于200℃。
橡膠板材作為法蘭墊片,多用于管道或經(jīng)常拆卸的人孔、手孔,壓力不超過(guò)1.568MPa。因在各類(lèi)墊片中,橡膠墊片軟,貼合性能好,在較小的預(yù)緊力下就能發(fā)揮密封效果。正因如此,在承受內(nèi)壓時(shí),因墊片偏厚或硬度偏低而容易被擠出。
橡膠板材在苯、酮、醚等有機(jī)r劑中使用,易出現(xiàn)溶脹、增重、變軟、發(fā)粘現(xiàn)象,導(dǎo)致密封失效。一般溶脹度超過(guò)30%就不能使用。
在低壓(尤其是0.6MPa以下)、真空情況下,采用橡膠墊較為適宜。橡膠材料致密性好,透氣率低。例如氟橡膠,適宜作真空容器的密封墊片,真空度g可達(dá)1.3×10-7Pa。橡膠墊在10-1~10-7Pa真空度范圍使用時(shí),需經(jīng)烘焙和抽氣處理。
02
石棉橡膠板
價(jià)格較其它墊片低,使用方便;d問(wèn)題是:墊片材料雖然加入了橡膠和一些填充劑,仍無(wú)法將那些的微小孔隙完全填滿,存在微量滲透。四氟包石棉墊片(4)壓力每種墊片都有其最g極限壓力，墊片的承壓性能隨材質(zhì)厚度的增加而減弱，材質(zhì)越薄，承壓能力就越大。故在污染性極強(qiáng)的介質(zhì)中,即使壓力、溫度不高也不能使用。當(dāng)用于一些高溫油類(lèi)介質(zhì)時(shí),通常在使用后期,由于橡膠和填充劑碳化,強(qiáng)度降低,材質(zhì)變疏松,便在界面和墊片內(nèi)部產(chǎn)生滲透,出現(xiàn)結(jié)焦和發(fā)煙現(xiàn)象。另外,石棉橡膠板在高溫下易粘結(jié)在法蘭密封面上,給更換墊片帶來(lái)了許多麻煩。
在受熱狀態(tài)下,墊片在各種介質(zhì)中的使用壓力取決于墊片材料的強(qiáng)度保持率。但在強(qiáng)氧化性介質(zhì)、氯化碳?xì)浠衔铮?lèi)和脂類(lèi)其耐腐蝕性能是差的，推薦工作溫度51℃~121℃。石棉纖維材料中存在著結(jié)晶水和吸附水。110℃時(shí),纖維之間的吸附水已有2/3析出,纖維的抗拉強(qiáng)度約降低10%;368℃時(shí),吸附水全部析出,纖維的抗拉強(qiáng)度約降低20%;超過(guò)500℃,結(jié)晶水開(kāi)始析出,強(qiáng)度則更低。
介質(zhì)對(duì)石棉橡膠板的強(qiáng)度影響也很大。且隨著溫度的升高，墊片的老化、失重、蠕變、松弛現(xiàn)象就會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。例如,在航空潤(rùn)滑油和航空燃油中,400號(hào)耐油石棉橡膠板橫向抗拉強(qiáng)度相差80%,這是由于航空燃油對(duì)板材中橡膠的溶脹比航空潤(rùn)滑油嚴(yán)重之故。考慮到上述因素,國(guó)產(chǎn)石棉橡膠板X(qián)B450的推薦安全使用范圍:溫度250℃~300℃,壓力3~3.5MPa;400號(hào)耐油石棉橡膠板使用溫度不宜超過(guò)350℃。
石棉橡膠板含有氯離子和硫化物,吸水后容易與金屬法蘭形成腐蝕原電池,尤其是耐油石棉橡膠板中硫磺含量高出普通石棉橡膠板好幾倍,故在非油性介質(zhì)中不宜使用。除具有優(yōu)異的耐熱、耐介質(zhì)、和良好物理機(jī)械性能外，還具有壓縮y久變形低、彈性好和超長(zhǎng)使用壽命。墊片在油品和溶劑類(lèi)介質(zhì)中會(huì)發(fā)生溶脹現(xiàn)象,但在一定范圍內(nèi),對(duì)密封性能基本沒(méi)有什么影響。例如,400號(hào)耐油石棉橡膠板在常溫航空燃油中作24小時(shí)浸泡試驗(yàn),要求因吸油重量增加不得超過(guò)15%。
國(guó)產(chǎn)石棉橡膠板與國(guó)外m牌產(chǎn)品相比尚有一定差距。某單位的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明,在超過(guò)350℃的油介質(zhì)中,凡使用石棉橡膠板不漏的大多為進(jìn)口產(chǎn)品。日本石油工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JPI-7S-71《石油工業(yè)用石棉橡膠板使用標(biāo)準(zhǔn)》,使用期限約為一年。
03
聚四氟乙烯
聚四氟乙烯在受壓及高溫下易冷流及蠕變,故一般用于低壓、中溫、強(qiáng)腐蝕以及不允許污染的介質(zhì),如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹵素、藥品等。適用于水、水蒸氣、油類(lèi)、溶劑、中等酸、堿的密封，石棉墊片主要應(yīng)用在中、低壓法蘭連接的密封中。安全使用溫度在150℃,壓力 1MPa以下。填充聚四氟乙烯雖然強(qiáng)度高些,但使用溫度也不超過(guò)200℃,且耐腐蝕能力下降。聚四氟乙烯包墊g使用壓力一般不超過(guò)2MPa。
由于溫度升高,材料發(fā)生蠕變,致使密封壓力明顯下降。即使不升溫,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),密封面的壓緊應(yīng)力也會(huì)下降,產(chǎn)生“應(yīng)力松弛現(xiàn)象。該現(xiàn)象在各種墊片中都會(huì)產(chǎn)生,只是聚四氟乙烯墊的應(yīng)力松弛現(xiàn)象較為嚴(yán)重,應(yīng)予注意。
聚四氟乙烯的摩擦系數(shù)較小(壓緊應(yīng)力大于4MPa,摩擦系數(shù)為0.035~0.04),預(yù)緊時(shí)墊片易向外滑移,所以h采用凹凸式法蘭面。當(dāng)采用平面法蘭時(shí),可將墊片外徑接觸螺栓,利用螺栓阻止墊片外滑。
由于搪玻璃設(shè)備是在金屬表面噴涂了一層瓷釉后燒結(jié)而成的,釉層很脆,加之噴涂不均勻和釉層流動(dòng),法蘭表面平面度較差。當(dāng)系統(tǒng)操作溫度達(dá)到一個(gè)特定墊片材料的最g連續(xù)操作溫度的極限時(shí)，就應(yīng)該選用更高一級(jí)的材料。采用金屬?gòu)?fù)合型墊片易損壞釉層,所以推薦使用芯材由石棉板加橡膠的聚四氟乙烯包墊。這種包墊既容易與法蘭面貼合又耐腐蝕,使用效果良好。
有許多廠在溫度、壓力不高的強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中,采用石棉橡膠板外纏聚四氟乙烯生料帶,用于經(jīng)常拆卸的人孔、管道上。由于制作、使用方便,頗受歡迎。
04
石棉樹(shù)脂板和浸漬石棉板墊片
多用于各種酸性介質(zhì)的管道、泵、閥、進(jìn)出口法蘭,其使用溫度在80℃、壓力在0.6MPa以下。
石棉編制墊片適用于壓力0.1MPa以下,溫度不超過(guò)800℃的低壓、高溫工況。并可根據(jù)設(shè)備的具體要求,編織成不通寬度、厚度、直徑的墊片。或?qū)⑹迬Ъ粝潞笾苯臃笤诜ㄌm表面。它用于大型硫酸、x酸氧化爐以及一些未經(jīng)加工的設(shè)備接口處,效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)原來(lái)的石棉繩。要減少泄漏，就必須使接觸面最d程度地嵌合，即減小泄漏通道的截面積、增加泄漏阻力，并使之大于泄漏推動(dòng)力。
05
金屬包石棉墊
由金屬薄板包覆石棉板或石棉橡膠板,使其不與介質(zhì)直接接觸,避免了石棉纖維強(qiáng)度下降,客服了滲漏現(xiàn)象,從而擴(kuò)大了石棉橡膠板的使用范圍。
一般金屬包石棉墊使用溫度為450℃(個(gè)別也有達(dá)600~700℃,如在常壓~0.16MPa的煙道氣中),使用壓力為4MPa,g可達(dá)6MPa。如壓力再,墊片易產(chǎn)生橫流現(xiàn)象,芯材從搭接處擠出。
由于金屬包石棉墊需要較大的螺栓擰緊力,即使當(dāng)使用壓力低于2.45MPa,也不能采用pg25公斤級(jí)以下的法蘭。否則,法蘭、螺栓的剛度就顯得不夠,產(chǎn)生變形而導(dǎo)致密封失效。有人認(rèn)為,若將芯材改為彈性較好的合成橡膠,其緊固力就會(huì)下降。其實(shí)不然,因?yàn)樾静母能浐?緊固力被芯材吸收,不能提供金屬板在法蘭面上貼合所需的緊固力,包墊反容易被。另外,在含氯離子較多的介質(zhì)以及酸性介質(zhì)中,不銹鋼包墊及鐵皮包墊的搭接處易產(chǎn)生縫隙腐蝕。溫度變形曲線還表明密封材質(zhì)可能變軟件或可塑的臨界溫度，在出現(xiàn)這種變化時(shí)，曲線會(huì)有一個(gè)明確的拐點(diǎn)。
溫度高于450℃,芯材可使用陶瓷纖維或碳纖維。某鋼鐵廠采用金屬包陶瓷纖維墊片用于1100℃的高溫,使用二年尚未損壞。柔性石墨作芯材是h適的。目前,國(guó)內(nèi)已批量生產(chǎn)金屬包柔性石墨墊。其使用效果優(yōu)于金屬包石棉墊。
金屬包墊能制成各種形狀,大量用于各種熱交換器、反應(yīng)器的大蓋、裝卸孔、人孔法蘭等。國(guó)內(nèi)曾制作過(guò)直徑為2m的鐵包墊,使用情況良好。
在金屬包墊的表面貼覆一層柔性石墨薄板,這種墊片與表面未包覆的同類(lèi)金屬包墊相比,預(yù)緊比壓較小,密封性能更佳。圖2-9為兩者壓緊應(yīng)力與泄漏量的關(guān)系曲線。
目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)此產(chǎn)品,故有的單位將現(xiàn)有的柔性石墨帶貼在金屬包墊以及金屬平墊、齒形墊甚至石棉橡膠墊表面,解決了許多泄漏難題。例如某廠的熱交換器,壓力為5.88MPa、溫度450℃,介質(zhì)為氫/油氣。曾用過(guò)金屬平墊、齒形墊,均有泄漏。后在平墊上貼了柔性石墨帶,解決了這一問(wèn)題。應(yīng)該指出,這種墊片形式是一種解決法蘭墊片泄漏的簡(jiǎn)便措施,貼覆柔性石墨帶的工作性質(zhì)量直接影響設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若在帶材背面涂刷一層膠水,可提高貼覆質(zhì)量。折包型包覆墊片的型式結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖四氟夾包墊片技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):可提供任何標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，包括ISO7483，EN1514-3-97，ASME，DIN，JIS，GB及其它特殊要求的產(chǎn)品。
無(wú)錫石棉墊圈廠商無(wú)錫石棉墊圈廠商無(wú)錫石棉墊圈廠商無(wú)錫石棉墊圈廠商
?密封墊片失效產(chǎn)生泄露的原因及規(guī)避舉措
密封墊片就是防止泄露，具體來(lái)說(shuō)是防止液體或氣體通過(guò)墊片密封連接處泄漏出來(lái)，對(duì)于泵用墊片密封來(lái)說(shuō)，主要被密封的介質(zhì)一般為液體、氣體或粉塵。那么影響墊片密封泄露的主要表現(xiàn)在以下兩種情況：一是密封面上有間隙。二是密封部位兩側(cè)存在壓力差。墊片密封需要解決的是消除或減小密封面之間的間隙。這種間隙包括密封面之間的間隙和密封裝置本生內(nèi)部的間隙。墊片失效產(chǎn)生泄露的原因主要有以下幾種。若貯存的變形能尚有剩余，墊片與法蘭密封面仍保持接觸，法蘭不會(huì)發(fā)生泄漏。
1、墊片上的壓緊應(yīng)力影響
為了達(dá)到密封效果，需要對(duì)密封墊片施加足夠大的壓力，可以使其發(fā)生彈性或塑性變形，從而填補(bǔ)密封面的凹凸不平。但是在裝配時(shí)由于達(dá)不到墊片所需的壓緊力，又或者是長(zhǎng)期運(yùn)行中的機(jī)械振動(dòng)使壓緊螺栓松動(dòng)，此外墊片材質(zhì)的老化變形而喪失原來(lái)的彈性都會(huì)使墊片失效而產(chǎn)生泄漏。如果墊片的壓緊應(yīng)力過(guò)大，特別容易將墊片壓碎，從而失去回彈能力，無(wú)法補(bǔ)償由于溫度、壓力引起的法蘭面的分離，導(dǎo)致泄漏率急劇增大。因此要維持良好的密封，必須使墊片的壓緊應(yīng)力保持在一定的范圍內(nèi)。工作時(shí)，密封流體壓力迫使法蘭密封面分離，壓縮墊片的載荷被部分卸除，貯存于墊片中的變形能以做功的方式來(lái)恢復(fù)變形，即墊片釋放其能量。
2、墊片材質(zhì)內(nèi)部組織或厚度不均勻
帶有裂縫或折皺的紙板，使墊片本身形成了間隙，當(dāng)作用在墊片上的力使墊片所產(chǎn)生的彈性變形不足以完全填充這些間隙時(shí)，泄漏也就不可避免了。
3、墊片密封的工況條件
不同的壓力、溫度下，其泄漏率的大小不同。過(guò)去，“TEMP”(溫度、應(yīng)用、介質(zhì)、壓力)這些參數(shù)似乎已經(jīng)足夠了。密封面兩側(cè)的壓力差是泄漏的主要推動(dòng)力，壓力差越大，介質(zhì)就越易克服泄漏通道的阻力，泄漏就越容易。溫度對(duì)連接結(jié)構(gòu)的密封性能有很大的影響。研究表明，墊片的彈、塑性變形量均隨溫度升高而增大，而回彈性能隨溫度升高而下降，蠕變量則隨溫度的升高而增大。且隨著溫度的升高，墊片的老化、失重、蠕變、松弛現(xiàn)象就會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。此外，溫度對(duì)介質(zhì)的黏度也有很大的影響，隨著溫度的升高，液體的黏度降低，而氣體的黏度增加。溫度越高，泄漏越容易發(fā)生。
4、墊片的材質(zhì)與所輸送的介質(zhì)不相適應(yīng)
由于泵所輸送化工產(chǎn)品化學(xué)性質(zhì)的多樣性，以及為提高燃油的燃燒值或改變其燃燒后的生成物而在燃油中增加入了一些少量的添加劑后而使燃油的某些性質(zhì)發(fā)生變化，所以選擇和輸送介質(zhì)相適的墊片材質(zhì)并非易事，因而也經(jīng)常發(fā)生由于不相適應(yīng)而使墊片發(fā)生侵蝕而產(chǎn)生泄漏的現(xiàn)象。但是由于設(shè)備結(jié)構(gòu)和尺寸的限制，加工和安裝很難得到理想的光滑接合面。
5、墊片材料尺寸的影響
a、墊片厚度的影響：在同樣的壓緊載荷、同樣的介質(zhì)壓力作用下，泄漏率隨墊片厚度的增加而減小。2、界面泄漏墊片壓緊應(yīng)力不足、法蘭密封面粗糙、管道的熱變形、機(jī)械變形以及振動(dòng)等都會(huì)造成墊片與法蘭密封面之間的貼合不嚴(yán)而發(fā)生泄漏。這是由于在同樣的軸向載荷作用下，厚墊片具有較大的壓縮回彈量，在初始密封條件已經(jīng)達(dá)到的情況下，彈性儲(chǔ)備較大的厚墊片比薄墊片更能補(bǔ)償由于介質(zhì)壓力引起的密封面間的相對(duì)分離，并使墊片表面保留較大的殘余壓緊應(yīng)力，從而使泄漏率減少。墊片厚度不同，建立初始密封的條件也不同，由于端面上摩擦力的影響，墊片表面呈三向受壓的應(yīng)力狀態(tài)，材料的變形抗力較大;而墊片中部，受端部的影響較小，其變形抗力也較小。在同樣的預(yù)緊載荷下，墊片中部較墊片表面更易產(chǎn)生塑性能變形，此時(shí)，建立初始密封也越困難，故當(dāng)墊片厚度達(dá)到一定數(shù)值后，密封性能并無(wú)改變，甚至惡化。此外，墊片越厚，滲透泄漏的面積越大，滲透泄漏率也就越大。
b、墊片寬度的影響：在一定的范圍內(nèi)，隨著墊片寬度的增加，泄漏率呈線性遞減。使用設(shè)備：管道、閥門(mén)、泵、壓力容器、熱交換器、冷凝器、發(fā)電機(jī)、空氣壓縮機(jī)、排氣管、制冷機(jī)等法蘭連接處的密封部位四氟包覆墊片標(biāo)記示例公稱(chēng)通徑50mm、公稱(chēng)壓力1。這是因?yàn)椋趬|片有效寬度內(nèi)介質(zhì)泄漏阻力與泄漏通道的長(zhǎng)度(正比于墊片寬度)成正比。但不能說(shuō)墊片越寬越好，因?yàn)閴|片越寬，墊片的表面積就越大，這樣要在墊片上產(chǎn)生同樣的壓緊應(yīng)力，寬墊片的螺栓力就要經(jīng)窄墊片大得多。
泄漏從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是介質(zhì)在空間上一種流動(dòng)，即從有限的空間流動(dòng)到無(wú)限的空間中，或者說(shuō)從內(nèi)部流動(dòng)到外部，反之亦然。四氟包覆墊6、石棉墊用石棉布加其他輔助材料模壓成型，使用于腐蝕性的高壓高溫密封。介質(zhì)在兩者之間流動(dòng)的原因也就是泄漏本省的動(dòng)力來(lái)源，泄漏通常發(fā)生在交界面的兩端，發(fā)生的條件有兩個(gè)：一是，交界處出現(xiàn)可供泄漏的截面積，二是，兩端存在一定的壓力差或是濃度差。
首先任何設(shè)備或是機(jī)械的加工都會(huì)存在多多少少的精度問(wèn)題，密封面上難免會(huì)出現(xiàn)間隙，很難達(dá)到完全的貼合，尤其是當(dāng)兩者的接觸面硬度較高，不存在塑性變形的時(shí)候，比如法蘭接頭的連接，而介質(zhì)尤其是氣、液體優(yōu)勢(shì)無(wú)孔不入。所以泄漏難免會(huì)發(fā)生。
密封墊片失效產(chǎn)生泄露的原因及規(guī)避舉措：知道其泄漏的原因那么g治這個(gè)問(wèn)題就要從兩方面入手，一是，如何減小泄漏截面積，二是，降低泄漏的動(dòng)力。整體增加流動(dòng)的阻力。
在這里h的方式就是采用密封墊片，因?yàn)樵趯?duì)密封面施加足夠的預(yù)緊力后，密封墊片可以發(fā)生塑性變形。當(dāng)應(yīng)力增大到足以引起表面產(chǎn)生明顯的塑性變形，就可填補(bǔ)密封面的間隙，堵塞泄漏通道。
使用墊片的目的就是利用墊片材料在壓緊載荷的作用下較容易產(chǎn)生塑性變形的特性，使之填平法蘭密封面的微小凹凸不平，從而實(shí)現(xiàn)密封。
選用密封墊片的基本原則
1）選用或訂購(gòu)墊片時(shí)應(yīng)了解以下基本數(shù)據(jù)：
a、相配法蘭的密封面型式和尺寸；
b、法蘭及墊片的公稱(chēng)通徑；
c、法蘭及墊片的公稱(chēng)壓力；
d、流體介質(zhì)的溫度；
e、流體介質(zhì)的性質(zhì)。
2）選用墊片時(shí)還應(yīng)考慮以下因素：
a、有良好的壓縮及回彈性能，能適應(yīng)溫度和壓力的波動(dòng)；
b、有良好的可塑性，能與法蘭密封面很好的貼合；
c、對(duì)有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向的某些金屬（如奧氏體不銹耐酸鋼）法蘭，應(yīng)保證墊片材料不含引起各種腐蝕的超量雜質(zhì)，如控制墊片氯離子含量以對(duì)法蘭腐蝕；
d、不污染介質(zhì)；
e、對(duì)密封高度毒性的化學(xué)品，要求墊片應(yīng)具有更大的安全性；對(duì)于輸送液體的管道系統(tǒng)，要求墊片用于法蘭上的g使用壓力和g使用溫度在限制范圍內(nèi)；
f、低溫時(shí)不易硬化，收縮量小，高溫時(shí)不易軟化，抗蠕變性能好；
g、加工性能好，安裝及壓緊方便；
h、不粘接法蘭密封面，拆卸容易。
