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【摘要】本文概述了密封垫片的分类、可能发生泄漏的原因以及防止泄漏应该采取的相应措施。
【关键字】密封垫片;分类;垫片泄漏;防护措施
1 前言
密封垫片,是一种用于机械、设备、管道等内部,起密封作用的材料,是构成密封的重要元件,在现代工业中占有很重要的地位。密封失效造成的跑、冒、滴、漏严重地影响生产的连续性,密封的好坏直接关系到生产安全,因此垫片的发展越来越受到人们的重视。
2 垫片的分类
适合制作垫片的材料,一般应耐介质腐蚀,不污染操作介质;具有良好的变形性能和回弹能力;要有一定的机械强度和适当的柔软性;在工作温度下不易变质硬化或软化。
一般常用的垫片可以分为金属垫片、非金属垫片、金属和非金属混合制的垫片。
2.1 金属垫片
金属垫片一般不要求强度高,但要求其软韧。常用的是软铝、铜、软钢、蒙耐尔合金钢和18-8不锈钢等。金属垫片密封性能良好,制造复杂,成本高,主要用于中、高温,中、高压和非金属垫片及缠绕垫片难以胜任的苛刻条件下。它的不足之处在于需要较大的螺栓预紧力。
2.2 非金属垫片
非金属垫片的材料有石棉板、橡胶板、合成树脂等。石棉橡胶垫片价格较其他垫片便宜,使用方便,一般用于压力不超过1.6MPa、温度不超过200℃的场合;柔性石墨垫片是天然石墨经过强酸氧化处理膨胀而成的一种理想的密封材料,具有良好的回弹性、柔软性、耐蚀性和耐温性。聚四氟乙烯垫片的优良的耐腐蚀性能使它在绝大部分腐蚀性介质中可作为密封垫片,对于不允许有污染的场合下尤为适宜。由于这些材料的优点是软韧耐腐蚀,但其耐温度和压力的性能差,通常只能应用于常、中温和常、中压的场合。
2.3 金属和非金属混合制的垫片
这种垫片有金属包垫片和缠绕垫片等,由于他综合了金属垫片和非金属垫片的优缺点,所以它所适应的温度和压力范围会较非金属垫片宽一些,性能也介于金属垫片和非金属垫片之间。
3 垫片泄漏的原因
一定的垫片变形和回弹能力是实现密封的必要条件,而垫片变形又包括弹性变形和塑性变形两种,当然,只有弹性变形具有回弹能力。如果塑性变形越大,则其密封泄漏发生的机率也就越大。垫片在螺栓的预紧力作用下投入使用,当设备或管道中介质的压力上升时,垫片所受比压下降,产生回复,当压力下降时,垫片受比压加大产生压缩。理想弹性体在弹性范围内压缩一回复曲线是重合的,但是实际上无论是金属还是非金属,或是金属非金属复合垫片都有一定的塑性,实际垫片的压缩一回复曲线如下图所示。
“TEMP”(温度、应用、介质、压力)、法兰的加工质量、螺栓丝牙嵌入量、法兰旋转量、螺栓拉紧量、介质
的填充剂和法兰表面处理等都影响垫片的密封效果。因此,必须综合考虑各种参数,作出最适当的选择。
(1)温度:当系统操作温度达到一个特定垫片材料的最高连续操作温度的极限时,就应该选用更高一级的材料。
(2)应用:在应用中最重要的参数是法兰的种类和使用的螺栓,应用中螺栓的尺寸、数量和级别决定了有效载荷。从螺栓的载荷和垫片的接触面可得出有效的垫片密封压力。
(3)介质:必须根据流体的腐蚀性、氧化性、渗透性等选择材料,另外系统的清洗也必须考虑在内,以防止清洗液对垫片的侵蚀。
(4)压力:每种垫片都有最高极限压力,垫片的承压性能随材质厚度的增加而减弱,必须考虑系统内流体的压力。
(5)PT值:所谓PT值就是压力(P)与温度(T)的乘积。每种垫片的材料其耐压能力在不同的温度下是不一样的,必须综合考虑。
4 垫片泄漏防护措施
(1)采用高回弹性的垫片:
(2)采用弹性好的螺栓,并改变螺栓的尺寸;
(3)螺栓上加高弹性元件,如高强度弹簧、碟环等;
(4)正确安装:包括不能盲目减垫,垫片不可漏装,垫片不可不换,垫片不能互换位置,不可随意加垫。
(5)在生产条件允许的情况下,应尽可能减少压力波动的频率与幅值;
(6)根据泄漏的频率,定时对螺栓进行重新紧定;
参考文献
[1]胡跃华,宋继武.垫片密封技术的进展。[J].化工机械.2003,30(2):121-124.
[2]杨建敏,柴华根.垫片密封泄漏频繁的原因及措施.[J].2007:56-57.
[3]孙永泰.关于垫片引出的故障.[J].2008,8:52.
[4]严旭明.密封垫片的选型与安装.[J].2008,4:4-6.
[5]刁玉玮,王立业,喻健良.化工设备机械基础.[M].大连理工大学出版社.
【关键字】密封垫片;分类;垫片泄漏;防护措施
1 前言
密封垫片,是一种用于机械、设备、管道等内部,起密封作用的材料,是构成密封的重要元件,在现代工业中占有很重要的地位。密封失效造成的跑、冒、滴、漏严重地影响生产的连续性,密封的好坏直接关系到生产安全,因此垫片的发展越来越受到人们的重视。
2 垫片的分类
适合制作垫片的材料,一般应耐介质腐蚀,不污染操作介质;具有良好的变形性能和回弹能力;要有一定的机械强度和适当的柔软性;在工作温度下不易变质硬化或软化。
一般常用的垫片可以分为金属垫片、非金属垫片、金属和非金属混合制的垫片。
2.1 金属垫片
金属垫片一般不要求强度高,但要求其软韧。常用的是软铝、铜、软钢、蒙耐尔合金钢和18-8不锈钢等。金属垫片密封性能良好,制造复杂,成本高,主要用于中、高温,中、高压和非金属垫片及缠绕垫片难以胜任的苛刻条件下。它的不足之处在于需要较大的螺栓预紧力。
2.2 非金属垫片
非金属垫片的材料有石棉板、橡胶板、合成树脂等。石棉橡胶垫片价格较其他垫片便宜,使用方便,一般用于压力不超过1.6MPa、温度不超过200℃的场合;柔性石墨垫片是天然石墨经过强酸氧化处理膨胀而成的一种理想的密封材料,具有良好的回弹性、柔软性、耐蚀性和耐温性。聚四氟乙烯垫片的优良的耐腐蚀性能使它在绝大部分腐蚀性介质中可作为密封垫片,对于不允许有污染的场合下尤为适宜。由于这些材料的优点是软韧耐腐蚀,但其耐温度和压力的性能差,通常只能应用于常、中温和常、中压的场合。

2.3 金属和非金属混合制的垫片
这种垫片有金属包垫片和缠绕垫片等,由于他综合了金属垫片和非金属垫片的优缺点,所以它所适应的温度和压力范围会较非金属垫片宽一些,性能也介于金属垫片和非金属垫片之间。
3 垫片泄漏的原因
一定的垫片变形和回弹能力是实现密封的必要条件,而垫片变形又包括弹性变形和塑性变形两种,当然,只有弹性变形具有回弹能力。如果塑性变形越大,则其密封泄漏发生的机率也就越大。垫片在螺栓的预紧力作用下投入使用,当设备或管道中介质的压力上升时,垫片所受比压下降,产生回复,当压力下降时,垫片受比压加大产生压缩。理想弹性体在弹性范围内压缩一回复曲线是重合的,但是实际上无论是金属还是非金属,或是金属非金属复合垫片都有一定的塑性,实际垫片的压缩一回复曲线如下图所示。
“TEMP”(温度、应用、介质、压力)、法兰的加工质量、螺栓丝牙嵌入量、法兰旋转量、螺栓拉紧量、介质
的填充剂和法兰表面处理等都影响垫片的密封效果。因此,必须综合考虑各种参数,作出最适当的选择。
(1)温度:当系统操作温度达到一个特定垫片材料的最高连续操作温度的极限时,就应该选用更高一级的材料。
(2)应用:在应用中最重要的参数是法兰的种类和使用的螺栓,应用中螺栓的尺寸、数量和级别决定了有效载荷。从螺栓的载荷和垫片的接触面可得出有效的垫片密封压力。
(3)介质:必须根据流体的腐蚀性、氧化性、渗透性等选择材料,另外系统的清洗也必须考虑在内,以防止清洗液对垫片的侵蚀。
(4)压力:每种垫片都有最高极限压力,垫片的承压性能随材质厚度的增加而减弱,必须考虑系统内流体的压力。
(5)PT值:所谓PT值就是压力(P)与温度(T)的乘积。每种垫片的材料其耐压能力在不同的温度下是不一样的,必须综合考虑。
4 垫片泄漏防护措施
(1)采用高回弹性的垫片:
(2)采用弹性好的螺栓,并改变螺栓的尺寸;
(3)螺栓上加高弹性元件,如高强度弹簧、碟环等;
(4)正确安装:包括不能盲目减垫,垫片不可漏装,垫片不可不换,垫片不能互换位置,不可随意加垫。
(5)在生产条件允许的情况下,应尽可能减少压力波动的频率与幅值;
(6)根据泄漏的频率,定时对螺栓进行重新紧定;
参考文献
[1]胡跃华,宋继武.垫片密封技术的进展。[J].化工机械.2003,30(2):121-124.
[2]杨建敏,柴华根.垫片密封泄漏频繁的原因及措施.[J].2007:56-57.
[3]孙永泰.关于垫片引出的故障.[J].2008,8:52.
[4]严旭明.密封垫片的选型与安装.[J].2008,4:4-6.
[5]刁玉玮,王立业,喻健良.化工设备机械基础.[M].大连理工大学出版社.