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密封墊片的泄漏形式
一、密封墊片機理
泄漏即介質(zhì)從有限空間內(nèi)部流動到外部,或者從外部進入有限空間內(nèi)部。介質(zhì)流動通過內(nèi)外空間的交界面即密封面發(fā)生泄漏。造成泄漏的-原因是由于接觸面上存在間隙,而接觸面兩側(cè)的壓力差、濃度差則是泄漏的推動力。
由于泄漏面的形式及加工精度等因素的影響,密封面上存在間隙在所難免,這就會造成密封面不完全吻合,從而發(fā)生泄漏。要減少泄漏,就必須使接觸面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力。
對密封面施加壓緊載荷,以產(chǎn)生壓緊應(yīng)力,可提高密封面的接觸程度,當(dāng)應(yīng)力增大到-引起表面產(chǎn)生明顯的塑性變形,就可填補密封面的間隙,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,從而實現(xiàn)密封。
氟橡膠墊3000l
二、 墊片密封的泄漏形式
螺栓法蘭墊片連接中,墊片是主要的密封元件。對于非金屬墊片來說,連接的密封是通過擰緊螺栓,造成法蘭與墊片接觸表面及其墊片內(nèi)部較大的壓緊應(yīng)力,從而一方面使墊片表面與法蘭表面緊密貼合、填滿法蘭表面的微間隙,另一方面減小墊片材料的孔隙率、亦即減小被密封流體的泄漏通道。
由于任何制造或加工方法都不可能形成j對光滑的理想表面,也不可能實現(xiàn)密封面間的完全嵌合以及密封件本身孔隙的完全阻塞,所以在相互接觸的密封面間和密封件的內(nèi)部總是存在著微小的間隙或通道。因而,對墊片密封來說,泄漏總是不可避免的。當(dāng)介質(zhì)以一定的壓力通過螺栓法蘭連接時,總會在密封點處出現(xiàn)泄漏,分析這種現(xiàn)象,可以發(fā)現(xiàn)它是以兩種形式出現(xiàn)的,即所謂的“界面泄漏”和“滲透泄漏”。
金屬墊片
1、滲透泄漏
非金屬墊片通常由植物纖維、動物纖維、礦物纖維或化學(xué)纖維與橡膠粘結(jié)壓制而成,或有柔性石墨等多孔材料制作而成。由于其組織疏松,致密性差,纖維與纖維之間存在-微小間隙,很容易被介質(zhì)浸透,-是在壓力作用下,介質(zhì)會通過材料內(nèi)部的孔隙滲透出來。這種發(fā)生在墊片材料內(nèi)部的泄漏現(xiàn)象稱為“滲透泄漏”。
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、機械變形以及振動等都會造成墊片與法蘭密封面之間的貼合不嚴而發(fā)生泄漏。此外,螺栓法蘭連接在操作工況下由于溫度、壓力的作用,螺栓變形伸長,墊片蠕變松弛、回彈能力下降,墊片材料的老化、變質(zhì)等亦會造成墊片與法蘭密封面之間的泄漏。這種發(fā)生在墊片與法蘭密封面之間的泄漏稱為“界面泄漏”。
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又稱石棉橡膠墊片以石棉纖維、丁-,丁晴,天然,三元乙丙橡膠為主要原料再輔以橡膠配合劑和填充料,經(jīng)過混合攪拌、熱輥成型、-等工序制成。石棉棉墊片主要應(yīng)用在中、低壓法蘭連接的密封中。
石棉墊片應(yīng)用介質(zhì):適用于水、水蒸氣、油類、溶劑、中等酸、堿的密封等
石棉墊片行業(yè)設(shè)備:產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于發(fā)電、冶金、船舶、石油化工等工業(yè)應(yīng)用中水、汽、油等介質(zhì)的密封管道法蘭、閥門、熱交換器、壓力容器、機械設(shè)備和發(fā)動機、壓縮機、內(nèi)燃機、機械、儀表、供暖等工業(yè)設(shè)備。
同時我公司可以根據(jù)客戶要求oem生產(chǎn)國外同類產(chǎn)品如日本華爾卡1500,蜻蜓等品牌。
石棉墊片的主要特點:
1.-的耐溫、耐壓性能以及壓縮回彈性
2.廣泛的適用性、耐油性、耐介質(zhì)性和氣密性。
3.較高的機械強度材料易切割成型。
根據(jù)使用的溫度和壓力不同可以分為低壓石棉橡膠墊片,中壓石棉橡膠墊片和高壓石棉橡膠墊片。
石棉墊片的分類:
石棉橡膠墊片根據(jù)其配方、工藝性能及用途的不同,可分為普通石棉橡膠墊片和耐油石棉橡膠墊片。根據(jù)物理性能等級劃分可分為低壓,中壓和高壓三種不同等級,還可以在以上材料基礎(chǔ)上夾金屬絲增強、涂石墨增加耐溫,也可根據(jù)客戶的特殊需定做其它性能石棉材料及各種墊片。
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工業(yè)橡膠板
天然橡膠適用于水、海水、空氣、惰性氣體、堿類、鹽類水溶液等介質(zhì),但不耐礦物油和非極性r劑,無錫石棉墊圈廠商,長期使用溫度不超過90℃,低溫-異,可在-60℃以上使用。
丁q橡膠適用于石油類產(chǎn)品,如石油、潤滑油、燃料油等,長期使用溫度為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-異,耐油性次于丁q橡膠而優(yōu)于其他通用橡膠,長期使用溫度低于90℃,g使用溫度不超過130℃,低溫為-30~-50℃。
氟橡膠有多個品種,它們分別具有-的耐酸、耐氧化性能以及耐油、耐r劑性能?梢栽趲缀跛械乃犷惤橘|(zhì)以及一些油和r劑中使用,長期使用溫度低于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1.568mpa。因在各類墊片中,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,因墊片偏厚或硬度偏低而容易被擠出。
橡膠板材在-、酮、醚等有機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30%就不能使用。
在低壓(尤其是0.6mpa以下)、真空情況下,無錫石棉墊圈,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1.3×10-7pa。橡膠墊在10-1~10-7pa真空度范圍使用時,需經(jīng)烘焙和抽氣處理。
02
石棉橡膠板
價格較其它墊片低,使用方便;d問題是:墊片材料雖然加入了橡膠和一些填充劑,仍無法將那些的微小孔隙完全填滿,存在微量滲透。故在污染性極強的介質(zhì)中,即使壓力、溫度不高也不能使用。當(dāng)用于一些高溫油類介質(zhì)時,通常在使用后期,由于橡膠和填充劑碳化,強度降低,材-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度保持率。石棉纖維材料中存在著結(jié)晶水和吸附水。110℃時,纖維之間的吸附水已有2/3析出,纖維的抗拉強度約降低10%;368℃時,吸附水全部析出,纖維的抗拉強度約降低20%;超過500℃,結(jié)晶水開始析出,強度則-。
介質(zhì)對石棉橡膠板的強度影響也很大。例如,在航空潤滑油和航空燃油中,400號耐油石棉橡膠板橫向抗拉強度相差80%,這是由于航空燃油對板材中橡膠的溶脹比航空潤滑油-之故。考慮到上述因素,國產(chǎn)石棉橡膠板xb450的安全使用范圍:溫度250℃~300℃,壓力3~3.5mpa;400號耐油石棉橡膠板使用溫度不宜超過350℃。
石棉橡膠板含有氯離子和-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-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。墊片在油品和溶劑類介質(zhì)中會發(fā)生溶脹現(xiàn)象,但在一定范圍內(nèi),對密封性能基本沒有什么影響。例如,400號耐油石棉橡膠板在常溫航空燃油中作24小時浸泡試驗,要求因吸油重量增加不得超過15%。
國產(chǎn)石棉橡膠板與國外m牌產(chǎn)品相比尚有一定差距。某單位的統(tǒng)計數(shù)字表明,在超過350℃的油介質(zhì)中,凡使用石棉橡膠板不漏的大多為進口產(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-
聚四-在受壓及高溫下易冷流及蠕變,故一般用于低壓、中溫、強腐蝕以及不允許污染的介質(zhì),如強酸、強堿、鹵素、-等。安全使用溫度在150℃,壓力 1mpa以下。填充聚四-雖然強度高些,但使用溫度也不超過200℃,且耐腐蝕能力下降。聚四-包墊g使用壓力一般不超過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,隨著時間的延長,密封面的壓緊應(yīng)力也會下降,產(chǎn)生“應(yīng)力松弛現(xiàn)象。該現(xiàn)象在各種墊片中都會產(chǎn)生,只是聚四-墊的應(yīng)力松弛現(xiàn)象較為-,-注意。
聚四-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,無錫石棉墊圈廠家,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,法蘭表面平面度較差。采用金屬復(fù)合型墊片易損壞釉層,所以使用芯材由石棉板加橡膠的聚四-包墊。這種包墊既容易與法蘭面貼合又耐腐蝕,使用效果-。
有許多廠在溫度、壓力不高的強腐蝕介質(zhì)中,采用石棉橡膠板外纏聚四-生料帶,用于經(jīng)常拆卸的人孔、管道上。由于制作、使用方便,-。
04
石棉樹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-、x酸氧化爐以及一些未經(jīng)加工的設(shè)備接口處,效果遠-過原來的石棉繩。
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,避免了石棉纖維強度下降,了滲漏現(xiàn)象,從而擴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℃(個別也有達600~700℃,如在常壓~0.16mpa的煙道氣中),使用壓力為4mpa,g可達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。有人認為,若將芯材改為彈性較好的合成橡膠,其緊固力就會下降。其實不然,因為芯材改軟后,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。國內(nèi)曾制作過直徑為2m的鐵包墊,使用情況-。
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金屬包墊相比,預(yù)緊比壓較小,無錫石棉墊圈,密封性能-。圖2-9為兩者壓緊應(yīng)力與泄漏量的關(guān)系曲線。
目前國內(nèi)尚無此產(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,解決了這一問題。應(yīng)該-,這種墊片形式是一種解決法蘭墊片泄漏的簡便措施,貼覆柔性石墨帶的工作性直接影響設(shè)備能否正常運轉(zhuǎn)。若在帶材背面涂刷一層膠水,可提高貼覆。
無錫石棉墊圈廠商無錫石棉墊圈廠商無錫石棉墊圈廠商無錫石棉墊圈廠商
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