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提高金属对金属面密封稳定性探讨

提高金属对金属面密封稳定性探讨
提高金属对金属面密封稳定性探讨

第5期机电技术

73

提高金属对金属面密封稳定性探讨#

郑樓知郑子文陈鹏

(福建上润精密仪器有限公司,福建福州350015)

摘要:金属对金属密封是阀门重要的密封型式之一。文章介绍了金属对金属密封的原理,从密封面的加工质量、密 封材料刚度以及螺纹刚度等方面对硬密封性能进行了分析,并进行了试验验证,得出:要提高硬密封的稳定性,可采取提 高密封面加工精度、降低密封材料刚度、提高预紧螺纹牙刚度等几方面措施。

关键词:阀门;金属对金属密封;硬密封;软密封;精度;刚度;稳定性;渗漏

中图分类号:TS 737+.3; U 464.232 文献标识码:A 文章编号:1672-4801 (2017)05-073-03D 01:10.19508/j .cnki .l 672-4801.2017.05.024

随着科学技术的发展和工业技术水平的日益 提高,阀门越来越多地应用于比较苛刻的工况场 合,对减少工厂设备的挥发性排放物以及降低有 毒气体和化学品等的泄漏水平发挥着重要的作 用。金属对金属面密封简称为硬密封。硬密封在 阀门的密封结构中应用很普遍,对保证阀门的密 封性有着重要作用。实验证明,硬密封可密封的 压力等级高于许多软密封,但稳定性不如软密封, 因此提高硬密封的稳定性很重要。

1硬密封原理

而即使经过精密研磨抛光的金属表面的凹凸峰值 仍然超过0.1 |xm ,即比水分子的直径要大250 倍。因此在实际密封应用中,要让密封面尽可能 的贴合紧密,除了提高表面粗糙度和形位公差外, 增加表面密封比压也是一个重要措施:比压越大, 密封面上产生的残余及弹性变形就大,密封面上 形成的复杂曲折缝隙更密集,间隙也更小(见图2),压力通过毛细管的压力衰减加剧,从而最大程 度的提高密封性能。也由此可见,绝对密封是不 存在的。

螺纹

目前市面上的阀门基本是通过锁紧螺纹来实 现压紧密封,以常见的密封方式为例,如图1所 示,通过旋紧螺母产生轴向力,使金属与金属面之 间相互贴紧,从而达到密封的效果。只有当密封 面为理想平面时,介质才不致从结合面间穿过。 而实际上加工表面总有一定的表面粗糙度和平面 度偏差。所以理论上只有当密封表面间的间隙小 于介质分子(水分子)直径时,才能保证介质不渗 漏,即防止渗漏的间隙值必须小于0.0004叫。然 *

(a )受压前 (b )受压后

图2

两密封面受压前后的状态

2密封性能分析

2.1密封面的加工质量

当密封面上的比压在40 MPa 以下时,密封面 的加工精度及表面粗糖度对密封性能的影响起主 要作用。密封面上的比压很小时,渗漏量随表面 粗糙度的恶化而快速增加;当密封面上的比压很 大时,表面粗糙度对渗漏量的影响会大大减弱。

2.2密封面的材料刚度

当密封面上的比压在40 MPa 以上时,密封材 料刚度对密封性能影响起主要作用。由硬密封的

*福建省科技重大专项项目(2014H Z 01090022)

作者简介:郑榕知(1988—),男,工程师,

从事阀门设计制造。

原理可知,减小两个贴合面间的间隙,阻止介质通 过可提高密封性能。而间隙的大小取决于密封面 的微观不平度,密封面的材料刚度越大越不容易 贴紧。因此密封面的材料刚度越高,密封所需比 压值越大,越不容易密封。

2.3螺纹的材料刚度

A=A X+A2

式中:」—

—由于介质压力作用,螺纹增加的变

形量;A,—阀体硬密封面的松弛量;

小—端部接头硬密封面的松弛量。

由胡克定律可知:

螺纹牙强度越高,在阀门腔体受压的情况下,螺纹牙变形量越小,对整个密封压紧的影响越小, 密封也就更稳定。

3计算分析

阀门在没有介质压力下,螺纹及密封面的变 形情况如图3a所示。受力分析可知:

Fa=Fx

式中:—压力加载前螺纹初始预紧力;F,—压力加载前硬密封面作用力。

阀体密封面 螺纹初始预紧

阀体密封面 螺纹挤压

图3螺纹及密封面的变形情况

阀门在介质力P的情况下,螺纹及密封面的 变形情况如图3b所示。受力分析可知:

F0+A F=F1'+P

式中:A F—由于介质压力作用,螺纹增大变形

产生的预紧力;

F/—介质压力加载后硬密封面的作

用力。

由变形的几何关系可知:

A F=A x C0

F〇-P i=^i x C1=A2x C2

式中:c。—螺纹刚度;

Q—阀体硬密封部位的刚度;

c2—端部接头硬密封部位的刚度。

整理以上各式,可得:

F/=F0—^P

V

通过以上方程式可知,随着阀腔内介质压力 的升高,密封面密封比压减小;螺纹刚度C。越大,密封比压衰减量越小;阀体硬密封面刚度q越 小,密封比压衰减量越小;端部接头硬密封面刚度 c2越小,密封比压衰减量越小。

4试验分析

通过试验(见表1)可知:在同样拧紧扭矩的情 况下,密封面表面粗糙度越高,密封压力越高。

表1粗糙度对密封性影响

序号雛度/|x m拧紧扭矩/N_m密封压力/M P a

10.25041

20.45035

30.85020

通过试验(见表2)可知:在同样拧紧扭矩的情况下,金属密封材料刚度越小,密封压力越高。

表2密封材料刚度对密封性影响

序号密封垫材质拧紧扭矩/N.m密封压力/M P a

1紫铜5060

2不镑钢5043

通过试验(见表3)可知:在同样拧紧扭矩的情 况下,螺纹材料刚度越大,密封压力越高。

5结论

综合以上分析可知,要想提高硬密封的稳定 性,有以下几点措施:(下转第84页)

掌握专用检测仪器的使用方法,能够根据故障现 中,设计的理念应遵循由浅人深、由外到内的基本

象初步判断故障原因,并通过实际的检测与数据规律,借助于汽车维修手册和专业检测仪器,可减 分析快速定位故障点。在制定维修方案的过程 少不必要的资源浪费,有效地提髙工作效率。

参考文献:

[1] 魏春源.BOSCH汽车工程手册[M].北京:北京理工大学出版社,2015.

[2] 蔡元兵.卡罗拉轿车CAN-BUS总线故障诊断与排除[J]?汽车维护与修理,2012(1) :24-25.

[3] 侯勇,周克媛.基于大众汽车的CAN-BUS总线控制系统的故障诊断方法[J].北京工业职业技术学院学报,2014,13(2):

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[5] 黎永键,关伟,简浩钧.大众迈腾轿车CAN总线系统原理与故障检修[J]?公路与汽运,2017⑵:21-25.

[6] 李东江,张大成.汽车车载网络系统(CAN-BUS)原理与检修[M].北京:机械工业出版社,2005.

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[8] 朱军.汽车故障诊断方法[M].北京:人民交通出版社,2016.

(上接第74页)

表3嫌纹牙刚度对密封勝响1)提高表面加工精度;

序号螺纹牙金属材

料状态

拧紧扭矩/N_m密封压力/M P a

2) 降低密封材料刚度;

3) 提高螺纹牙的刚度。

1应变硬化5050

2固溶态5043

参考文献:

[1] 陆培文.阀门设计人门与精通[M].北京:机械工业出版社,2009.

[2] 房汝洲.2006版实用阀门设计手册[M].北京:中国知识出版社,2006.

^29^23^29^29^39^29^29^29^23^29^39^23^29^29^29^29^29^39^29^29^29^23^29^29^23^29^29^39^29^29^29^29^29-(上接第79页)

接影响客车的生产效率、产品质量和环保指标。本文就压敏热熔胶涂覆工艺与传统喷胶工艺进行 对比,表明新型压敏热熔胶涂覆工艺在客车地板 革铺装中的各项优势;其次对压敏热熔胶涂覆设 备、压敏热熔胶涂覆工艺的相关要求和热熔胶地 板革铺装的作业要求进行了概述,表明了压敏热溶胶涂覆工艺在客车地板革铺装中的可实施性。从传统工艺向新型工艺的转变需要一个过程,一

个不断探索、研究和改进、完善的过程。未来,压 敏热熔胶涂覆工艺终将取代传统喷胶工艺成为客 车地板革铺装的主流工艺。

参考文献:

[1] 黄景宇.客车制造工艺技术[M].北京:人民交通出版社,2008.

[2] 长途客车内空气质量要求:GB/T17729—2009[S].

密封垫材料用途介绍

材料用途介绍 名称代号主要特点工作温度℃主要用途 丁晴橡胶NBR 耐油性能好,能和大多数矿物基油及 油脂相容。但不适用于磷酸酯系列液 压油及含极性添加剂的齿轮油,不耐 芳香烃和氯化烃,酮,胺,抗然液 HFD。 -40~+120 制造O形圈、油封等。适用于一般液 压油、水乙二醇HFC和水包油乳化液 HFA、HFB、动物油、植物油、燃油, 沸水、海水,耐甲、乙、丙、丁烷。 橡塑复合RP 材料的弹性模量大,强度高。其余性 能同丁晴胶。-30~+120 用于制造O形圈、Y形圈、防尘圈等。 应用于工程机械液压系统的密封。 氟橡胶 FKM或 FPM 耐热、耐酸碱及其它化学药品。耐油 (包括磷酸酯系列液压油),适用于 所有润滑油、汽油、液压油、合成油 等。耐抗然液HFD、燃油、链烃、芳 香烃和氯化烃及大多数无机酸混合 物。但不耐酮、胺、无水氨、低分子 有机酸例甲酸和乙酸。 -20~+200 特点是耐高温、耐天候、耐臭氧和化 学介质,几乎耐所有的矿物基和合成 基液压油。但遇蒸汽、热水或低温场 合,有一定的局限。它的低温性能有 限,与蒸汽和热水的相容性中等,若 遇这种场合,要选用特种氟橡胶。耐 燃液压油的密封,在冶金、电力等行 业用途广泛。 硅橡胶 PMQ或 MVQ 耐热、耐寒性好,压缩永久变形小, 但机械强度低,只适用于静密封。 -60~+230 适用于高、低温下食品机械、电子产 品上的密封。 聚丙稀酸酯橡胶ACM 耐热优于NBR,可在含极性添加剂的 各种润滑油、液压油、石油系液压油 中工作,耐水较差。 -20~+150 用于各种汽车油封及各种齿轮箱、变 速箱中,可耐中高温。 乙丙橡胶 EPDM或 EPM 耐气候性好,在空气中耐老化、耐弱 酸,可耐氟里昂及多种制冷剂,不适 用于矿物油。 -55~+260 广泛应用于冰箱及制冷机械的密封。 耐蒸汽至200℃、高温气体至150℃。 聚四氟乙烯PTFE 化学稳定性好,耐热、耐寒性好,耐-55~+260 用于制造密封环、耐磨环、导向环

密封垫片基础知识[1].

垫片 一、垫片的种类 垫片的种类繁多,按其材料和结构大致可分为三大类。 1.非金属垫片 有橡胶、石棉橡胶板、柔性石墨、聚四氟乙烯等,截面形状皆为矩形; 2.金属复合型垫片 有各种金属包垫、金属缠绕垫; 3.金属垫片 有金属平垫、波形垫、环形垫、齿形垫、透镜垫、三角垫、双锥环、C形环、中空O形环等。 按照密封分类的原则,上述垫片中的第一、第二和第三类的金属平垫、波形垫、环形垫、齿形垫、透镜垫属于强制型密封,而其余则为半自紧或自紧式密封。二、垫片的性能和构造 各种垫片的性能和构造分别介绍如下: 1.非金属垫片 (1)橡胶板用于密封的橡胶品种较多,一般有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶。 制作垫片的橡胶板材用量较大的有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶三种。近几年,氟橡胶等特种橡胶也逐步推广使用。 有关橡胶板材的数据,详见工业橡胶板标准GB5574-85。 (2)石棉橡胶板石棉橡胶板是由石棉、橡胶和填料经压制而成的。根据其配方、工艺、性能及用途不同,主要有高压石棉橡胶板、中、低压石棉橡胶板和耐油石棉橡胶板。制造石棉橡胶板的石棉材料有温石棉、蓝石棉(青石棉)两种。温石棉属于蛇纹石类石棉,其主要成分是含有约13%结晶水的镁硅酸盐,它耐热、耐碱性好,抗拉强度高,耐酸性能较差,大多数石棉橡胶板都由它制作。蓝石棉属于角闪石类石棉,主要成分是含有2.5~3.5%结晶水的硅酸盐,氧化镁成分极微,氧化铁约占18~24%。蓝石棉不仅耐热性能好,而且耐酸性能也好,故多被用于制造耐酸石棉橡胶板。 石棉纤维的质量对石棉橡胶板的性能影响较大,故要求石棉纤维抗拉强度高,耐热性能好,有一定的长度,纤维易挠曲,有弹性。一般高压石棉橡胶板和400号耐油石棉橡胶板都采用2、3级石棉纤维。 因为石棉属疏松性材料,压制成板材后内部尚有大量孔隙,须加入一定量的橡胶(作为粘结剂)和各种填充剂制成石棉橡胶板。加入的粘结剂和填充剂可以填塞空隙,防止渗漏。一般,石棉纤维占60~85%。 例如,高压石棉橡胶板XB450其配方如下:

金属密封垫

密封垫片,是一种用于机械、设备、管道只要是有流体的地方就是用的密封备件,使用内外部,起密封作用的材料。密封垫片是以金属或非金属板状材质,经切割,冲压或裁剪等工艺制成,用于管道之间的密封连接,机器设备的机件与机件之间的密封连接。按材质可分为金属密封垫片和非金属密封垫片。金属的有铜垫片,不锈钢垫片,铁垫片,铝垫片等。非金属的有石棉垫片,非石棉垫片,纸垫片,橡胶垫片等。 分类 高中压石棉橡胶板垫片 石棉橡胶垫片以石棉纤维、橡胶为主要原料再辅以橡胶配合剂和填充料,经过混合搅拌、热辊成型、硫化等工序制成。石棉橡胶垫片根据其配方、工艺性能及用途的不同,可分为普通石棉橡胶垫片和耐油石棉橡胶垫片。根据使用的温度和压力不同可以分为低压石棉橡胶垫片,中压石棉橡胶垫片和高压石棉橡胶垫片。适用于水、水蒸气、油类、溶剂、中等酸、碱的密封,石棉垫片主要应用在中、低压法兰连接的密封中。 耐油石棉橡胶垫片 性能特点:耐油石棉橡胶垫片由优质石棉纤维、耐油纤维、填充料、着色剂等精制而成,广泛应用于石油、化工行业的管道和设备中,根据工况条件可选择相应等级的型号。 应用范围:耐油石棉垫片:主要用于蒸汽、水力、气体、油类溶剂及无侵蚀性介质的密封。 汽缸垫片 性能特点:汽缸垫片由优质石棉纤维、耐油纤维、填充料、着色剂等精制而成,广泛应用于汽车.摩托车发动机气缸,根据工况条件可选择相应等级的型号。 芳纶垫片 性能特点:芳纶垫片蒸汽、有机溶剂、酸、碱等,广泛用于流体输送设备装置上所用的泵、阀门、管道、容器等的密封。 组成及特点:以具有高强度、高磨量的芳纶纤维为主体材料与润滑性好的特种材料进行复合制成的密封产品。这种密封产品具有优异的润滑性、耐磨性。在固液相混合的液体装置上,可显示其突出特点。 非石棉板垫片 非石棉垫片(无石棉垫片)是以芳纶等有机纤维和植物纤维与丁腈橡胶、无机矿物质在高温下压延而成的密封材料,由于含石棉纤维很少,适用为石棉垫片的无石棉垫片的替代产品。非石棉垫片(无石棉垫片)既具有较高的强度,又具有较好的回弹性,同时具有超强的抗渗透性能是在高温高压下取代石棉垫片的良好环保材料。

密封垫片种类及其适用范围

【密封件】密封垫片种类及其适用围 各类机器设备尤其是各类压力容器、管道和阀门等广泛使用垫片密封结构。最简单的垫片为平垫片,整个垫片为同一材料组成,作机械设备一般接合面的静密封,如减速箱的密封等。 理想的垫片结构应表层为塑性层,而层为弹性体,塑性表面层保证密封而相互紧贴甚至嵌合,而层允许补偿密封面的少许分离并在密封而上经常保持一定大小的压缩应力。许多组合垫片的出现都是基于这一思路或稍有改型,但原理是一样的。例如聚四氟乙烯(PTFE)具有塑性好,有优异的抗化学腐蚀性和较宽的工作温度围(-190~250℃),广泛用于静密封平垫,但由于某种原因回弹性较差以及冷流倾向,限制了单纯的使用,采用组合结构可以克服这一弊端,一方面可以保护垫片免遭流体介质的腐蚀或者避免食品、医药工业产品接触污染,另一方面改善了单纯用PTFE带来的回弹差及冷流问题。

石棉橡胶密封制品 我国石棉资源丰富,石棉经机械或化学处理可使其松解,充分松解的石棉纤维,抗拉强度较高表面积较大,吸附性能良好,不能燃烧,耐热性能好,最高安全使用温度为500~550℃,这个温度围基本能满足工业工的需要,而且石棉价廉,其缺点是石棉粉尘对环境污染,对人体有危害,要注意环境保护。 石棉橡胶密封制品可分成以下3类: ①垫片类—使用在管道法兰和容器法兰上的板状和片状密封制品; ②垫圈类—使用在泵、阀、釜上的模压成型、密封制品; ③盘根类—使用在泵、阀、釜上的绳状和绒状密封制品。 石棉橡胶板是用石棉、橡胶、配合剂经辊压而成的管法兰、高压容器法兰及各种接触面所用的密封材料。 耐油石棉橡胶板是以石棉、耐油橡胶和配合剂为主要原料经辊压而成的管法兰、高压容器法兰及各种接触面所用的密封材料。 增强石棉橡胶板是由石棉橡胶板和一层或多层镀锌钢丝网(或不绣钢丝网)组成的。一般分耐油增强板和高压增强板两。钢丝网的层数与制品的厚度有关,一般地说凡制品厚度每增加1mm就应增加一层钢丝网、钢丝网应夹在石棉橡胶相应的二等分、三等分处,以增加拉伸强度,使之能耐高温和高压。在温度和压力高的场合宜采用薄垫片。薄垫片能起到金属垫片的作用,也可以说能起到“平面与平面”直接密封的作用,这时密封面的粗糙度和平整度应该很高。增强石棉橡胶板厚度一般不超过3mm。 随着石油、化工、航空和国防等的发展。高温高压和超高温高压设备、管理及高速、小体积、大功率发展机的出现,一般石棉橡胶板已不能满足需要,应具有耐高温、耐高压、耐油类、不燃、弹性好、能适应温度、压力的的较大波动等特征,

金属缠绕垫片失效形式及原因分析

金属缠绕垫片失效形式及原因分析 金属缠绕垫片由V形或W形不锈钢带和非金属填充料叠合,螺旋卷绕,始末端点焊而成。主要的密封部位是由金属缠绕带和非金属填料带,交替缠绕在一起形成的,其中,金属缠绕带的通用材料为304SS 不锈钢和316L/316SS 不锈钢,非金属填料带的通用材料为石墨(Graphite)和四氟乙烯(PTFE )。具有良好的压缩-回弹性能,适用于温度、压力交变剧烈的密封部位,是管道、阀门、泵、换热器、塔、人孔、手孔等法兰连接处的静密封元件。广泛应用于石化、机械、电力、冶金、造船、医药、原子能和宇航等部门。在我公司特别是热力系统也得到了广泛的应用,取得了良好的密封效果,但是,不到规定使用周期发生密封失效的现象也还是存在的。本文结合笔者多年的工作实践,对金属缠绕垫片的失效形式和原因进行剖析,以期找出相应的应对措施。 1·金属缠绕垫片的失效形式。金属缠绕垫片的失效主要有以下几种: (1)金属缠绕垫片本身没有破损或者散卷,表面也没有明显的冲涮勾痕。但是却受到过度挤压,失去弹性,回弹率为0。 (2)金属缠绕垫受压正常,无散卷现象,但是表面有冲涮勾痕,覆盖在表面的柔性石墨等非金属填料被介质冲掉。 (3)基本型金属缠绕垫出现破碎散卷现象。 (4)增强型金属缠绕垫的增强圈断裂,使得金属缠绕垫出现散卷。 2·失效原因分析。 我们知道,对于管道、换热器、阀门、塔槽等法兰连接处的静密封元件,当密封垫承受的预紧力(端面比压)小于密封介质的压力时,密封失效,发生泄漏;当垫片承受的预紧力(端面比压)大于密封介质的压力时,就能实现完全密封,泄漏为0。所以密封的关键是始终使密封垫承受的预紧力不小于密封介质的压力,只要预紧力大于介质压力,就能实现良好的密封效果。 金属缠绕垫片由于具有良好的压缩-回弹性能,广泛应用于热力管道及压力交变剧烈的密封部位,密封效果明显优于其他的密封垫。其密封效果综合取决于缠绕金属自身的压缩性、回弹性以及密封填料的塑性变形。压缩率越大,回弹率越高,(最佳压缩率满足18%~30%,回弹率最大—--不小于17%),则密封性能越好。热力管道最大的特点是输送介质的压力和温度不会是恒定不变的,在相对稳定的工况下也会有波动,而在系统停用、投运的过程中,波动就更大。当输送介质的温度和压力出现波动时,作用在密封垫片上的预紧力就会发生变化。波动范围越大,预紧力的变化也越大。(1)如果波动的趋势是使预紧力减小,由于金属缠绕垫片有良好的回弹率,会自动地补偿预紧力,在一定的范围内仍能实现良好的密封。当金属缠绕垫片出现完全回弹时,介质

密封垫片种类及其适用范围

【密封件】密封垫片种类及其适用范围 各类机器设备尤其是各类压力容器、管道和阀门等广泛使用垫片密封结构。最简单的垫片为平垫片,整个垫片为同一材料组成,作机械设备一般接合面的静密封,如减速箱的密封等。 理想的垫片结构应表层为塑性层,而内层为弹性体,塑性表面层保证密封而相互紧贴甚至嵌合,而内层允许补偿密封面的少许分离并在密封而上经常保持一定大小的压缩应力。许多组合垫片的出现都是基于这一思路或稍有改型,但原理是一样的。例如聚四氟乙烯(PTFE)具有塑性好,有优异的抗化学腐蚀性和较宽的工作温度范围(-190~250℃),广泛用于静密封平垫,但由于某种原因回弹性较差以及冷流倾向,限制了单纯的使用,采用组合结构可以克服这一弊端,一方面可以保护垫片免遭流体介质的腐蚀或者避免食品、医药工业产品接触污染,另一方面改善了单纯用PTFE带来的回弹差及冷流问题。

石棉橡胶密封制品 我国石棉资源丰富,石棉经机械或化学处理可使其松解,充分松解的石棉纤维,抗拉强度较高表面积较大,吸附性能良好,不能燃烧,耐热性能好,最高安全使用温度为500~550℃,这个温度范围基本能满足工业工的需要,而且石棉价廉,其缺点是石棉粉尘对环境污染,对人体有危害,要注意环境保护。 石棉橡胶密封制品可分成以下3类: ①垫片类—使用在管道法兰和容器法兰上的板状和片状密封制品; ②垫圈类—使用在泵、阀、釜上的模压成型、密封制品; ③盘根类—使用在泵、阀、釜上的绳状和绒状密封制品。 石棉橡胶板是用石棉、橡胶、配合剂经辊压而成的管法兰、高压容器法兰及各种接触面所用的密封材料。 耐油石棉橡胶板是以石棉、耐油橡胶和配合剂为主要原料经辊压而成的管法兰、高压容器法兰及各种接触面所用的密封材料。 增强石棉橡胶板是由石棉橡胶板和一层或多层镀锌钢丝网(或不绣钢丝网)组成的。一般分耐油增强板和高压增强板两。钢丝网的层数与制品的厚度有关,一般地说凡制品厚度每增加1mm就应增加一层钢丝网、钢丝网应夹在石棉橡胶相应的二等分、三等分处,以增加拉伸强度,使之能耐高温和高压。在温度和压力高的

密封垫的功用及材料

密封垫的功用及材料 1.1 功用 密封垫广泛用于工程机械及柴油机的管道、壳体的结合面的静密封中,以其弹性变形填补零件结合面的不平度,切断泄漏通道,增加泄漏阻力,或承受内外侧压力差等方式防止流动介质 (气体、冷却水、润滑油、齿轮油、液压油、制动液等)泄漏。如柴油机的汽缸盖、正时齿轮室盖、油底壳、喷油泵侧盖、进排气管,工程机械底盘中的变速箱盖、方向机侧盖、桥壳后盖、终传动壳体等。 1.2 材料 按材料密封垫有非金属密封垫、非金属与金属组合密封垫、金属密封垫三大类,其常用材料有橡胶、皮革、石棉、纸、软木、聚四氟乙烯、钢、铁、铝、铜和不锈钢等。用棉、麻、石棉、纸、皮革等纤维素材质制成的密封垫,其组织疏松,致密性差,纤维间有细微缝隙,很容易被流动介质浸透,在压力作用下流动介质从高压侧通过这些细微缝隙渗透到低压侧,即形成渗透泄漏 (约占总泄漏量的10%~20%) 1.3 密封垫泄漏形式及原因 密封垫的泄漏有三种形式:界面泄漏、渗透泄漏和破坏性泄漏,其中以前两种为主要形式。产生界面泄漏的原因是:结合面粗糙和变形;密封垫没有压紧;结合面紧固螺栓伸长变形或松动; 密封垫发生塑性变形等。界面泄漏量约占总泄漏量的80%~90%; 材料老化、龟裂、变质等会促使密封垫破坏性泄漏,但安装、使用不当是主要原因;如上所述,流动介质浸透到细微缝隙中,造成纤维素材料制成的密封垫的渗透泄漏。 1.4 常用密封垫种类及适用范围 现将常用密封垫的种类、结构、材料及适用范围列于表1中。 表1 常用密封垫片种类及其适用范围形式 种类材料 适用范围 压力/MPa 温度/ ℃介质 非金属密封垫纸垫片 软钢纸板 <0.4 <120 燃料油,润滑油,水等 橡胶垫片 天然橡胶 1.33×10-10~0.6 -60~100 水,海水,空气,惰性气体,盐类水溶液,稀盐酸,稀硫酸等 普通橡胶板 -40~60 空气,水,制动液等 夹布橡胶垫片 夹布橡胶≈0.6 -30~60 海水,淡水,空气,润滑油和燃料油等 皮垫片牛皮或浸油、蜡,合成橡胶,合成树脂 -60~100 水,油,空气等

密封垫片的标准

密封垫片的标准 密封垫片的标准 垫片标准 GB/T 4622.1—2009缠绕式垫片分类 GB/T 4622.2—2008缠绕式垫片管法兰用垫片尺寸 GB/T 4622.3—2007缠绕式垫片技术条件 GB/T 9126—2008管法兰用非金属平垫片尺寸 GB/T 9128—2003钢制管法兰用金属环垫尺寸 GB/T 9129—2003管法兰用非金属平垫片技术条件 GB/T 9130—2007钢制管法兰用金属环垫技术条件 GB/T l3403 2008大直径钢制管法兰用垫片 GB/T l3404—2008管法兰用非金属聚四氟乙烯包覆垫片 GB/T l5601—1995管法兰用金属包覆垫片 GB/T l9066.1—2008柔性石墨金属波齿复合垫片尺寸 GB/T l9066.3—2003柔性石墨金属波齿复合垫片技术条件 GB/T l9675.1—2005 管法兰用金属冲齿板柔性石墨复合垫片尺寸 GB/T l9675.2—2005 管法兰用金属冲齿板柔性石墨复合垫片技术条件JB/T 87—1994管路法兰用石棉橡胶垫片 JB/T 88—1994管路法兰用金属齿形垫片 JB/T 89—1994管路法兰用金属环垫 JB/T 90—1994管路法兰用缠绕式垫片 JB/T 6369—2005 柔性石墨金属缠绕垫片技术条件

JB/T 6618 2005金属缠绕垫用聚四氟乙烯带技术条件 JB/T 8559—1997金属包垫片 JB/T l0688—2006聚四氟乙烯垫片技术条件 JB/T l0689—2006膨体聚四氟乙烯密封带技术条件 SH 340111996管法兰用石棉橡胶板垫片 SH 3402 1996管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片 SH 3403—1996管法兰用金属环垫 SH 3407—1996管法兰用缠绕式垫片 HG/T20592~20635-2009钢制管法兰、垫片、紧固件 基础标准 GB/T l047—2005 管道元件DN(公称尺寸)的定义和选用 GB/T l048 2005 管道元件PN(公称压力)的定义和选用 GB/T l2385—2008 管法兰用垫片密封性能试验方法 GB/T l2621 2008管法兰用垫片应力松弛试验方法 GB/T l2622 2008管法兰用垫片压缩率和回弹率试验方法 GB/T 20671.1—2006非金属垫片材料分类体系及试验方法第1部分:非金属垫片材料分类体系 GB/T 20671.2—2006 非金属垫片材料分类体系及试验方法第2部分:垫片材料压缩率回弹率试验方法 GB/T 20671.3—2006非金属垫片材料分类体系及试验方法第3部分:垫片材料耐液性试验方法 GB/T 20671.4—2006 非金属垫片材料分类体系及试验方法第4部分:垫片材料密封性试验方法 GB/T 20671.5—2006非金属垫片材料分类体系及试验方法第5部分:垫片材料蠕变松

密封垫的类型及常见设计问题

密封垫的类型及常见设计问题 密封垫的类型 各类机器设备尤其是各类压力容器、管道和阀门等广泛使用垫片密封结构。最简单的垫片为平垫片,整个垫片为同一材料组成,作机械设备一般接合面的静密封,如减速箱的密封等。 理想的垫片结构应表层为塑性层,而内层为弹性体,塑性表面层保证密封而相互紧贴甚至嵌合,而内层允许补偿密封面的少许分离并在密封而上经常保持一定大小的压缩应力。许多组合垫片的出现都是基于这一思路或稍有改型,但原理是一样的。例如聚四氟乙烯(PTFE)具有塑性好,有优异的抗化学腐蚀性和较宽的工作温度范围(-190~250℃),广泛用于静密封平垫,但由于某种原因回弹性较差以及冷流倾向,限制了单纯的使用,采用组合结构可以克服这一弊端,如表29.3-1所示的各种外部包封PTFE,内部填充压缩石棉板、橡胶板(或嵌金属薄板)等形成的“三明治”结构垫片。这种结构一方面可以保护垫片免遭流体介质的腐蚀或者避免食品、医药工业产品接触污染,另一方面改善了单纯用PTFE带来的回弹差及冷流问题。 表29.3-1给出了常用密封垫片种类及其适用范围。 表29.3-1 常用密封垫种类、材料及适用范围

密封设计中的几个问题 3.密封设计中的几个问题 3.1 密封用材料 密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同,以及设备的工作条件不同,要求密封材料具有不同的适用性。对密封材料的要求是:①材料致密性好,不易泄漏介质;②有适当的机械强度和硬度;③压缩性和回弹性好,永久性变形小;④高温下不软化、不分解,低温下不硬化、不脆裂;⑤抗腐蚀性能好,在酸、碱、油等介质中能长期工作,其体积一硬度变化小,且不粘附在金属表面上;⑥摩擦系数小,耐磨性好;⑦具有与密封面贴全的柔软性;⑧耐老化性好,经久耐用;⑨加工制造方便,价格便宜,取材容易。显然,任何一种材料要完全满足上述要求是不可能的,但具有优异密封性能的材料能够满足上述大部分要求。

关于硅橡胶密封垫片材质和特性的介绍

如何正确选择一款硅橡胶密封垫? 如何正确选择一款硅橡胶密封垫 首先应该考虑我们需要的密封垫片应该达到哪些要求,请参考以下几点: 1.温度:所选用的垫片应该在最高或最低的工作温度下有合理的使用寿命。如前所述,为了在工作条件下保持密封,垫片材料应能耐受蠕变,以降低垫片应力松驰。室温下,大多数垫片材料没有大的蠕变,但随着温度的升高(超过100℃),除大多数金属垫片外,蠕变变得严重了。因此最容易区分垫片质量优劣的是垫片在不同温度下的蠕变松驰性能。除了短期能耐受的最高或最低工作温度外,应考虑允许连续工作的温度,通常该温度低于最高工作温度和高于最低工作温度。 2.压力:垫片必须承受最大的工作压力。这种压力可以是试验压力,因为它可能是最大工作压力的1.25~1.5倍。对于非金属材料的垫片,因其P×T值有一极限值,所以在选择其最大工作压力时,要考虑垫片所能承受的最高工作温度,尤其是饱和水蒸气,其蒸汽压力越高,蒸汽温度也就越高。用于真空操作条件下的垫片也要做特殊考虑,对于一般真空(760~ 1Torr)(1Torr=133.322Pa)可采用橡胶或橡胶粘结纤维压缩垫片;对于较高真空(1~ 1×10-7Torr)可用橡胶O形环或矩形模压密封条;对于很高真空(1×10-7Torr以上),则需采用特殊的密封材料和结构形式。 3.安全性:如果密封高度毒性的化学品,则要求垫片具有更大的安全性。例如对液化气系统,选用缠绕垫片较佳,且宜选用带外环形式的,使之具有较高的抗吹出能力。此外,对石油炼制厂,还有防火的要求。例如,对于输送易燃液体的管道系统,非金属垫片用于全平面或突面法兰上的最高使用压力为5Mpa,最高使用温度为400℃。 4.经济性:虽然垫片相对比较便宜,但在选择垫片的品质、类型和材料时,应考虑到泄漏造成的物料流失、停工损失以及发生重大破坏造成的经济后果,综合考虑垫片的性能与价格比 5.其他考虑 还有许多影响选择垫片材料和结构形式的因素 (1)循环载荷如果温度和压力存在频繁的波动,则垫片必须有足够的回弹能力。 (2)振动如果管线有振动,那么垫片就必须能经受反复的高循环应力作用。 (3)磨损某些含悬浮颗粒的介质会磨损垫片,以致缩短垫片的使用寿命。 (4)污染介质如果密封介质是饮用水、血浆、药品、食品、啤酒等,要考虑垫片材料的化学物质污染介质,需采用符合食品和医药卫生要求的PTFE或橡胶等材料。 硅橡胶质:如天然橡胶(NR)及各种合成橡胶[包括丁腈橡胶(NBR)、氯丁橡胶(CR)、丁苯橡胶(SBR)、氟橡胶(FPM)、硅橡胶(VMQ)、乙丙橡胶(EPDM)等; 1.天然橡胶(NR)对弱酸和碱,盐和氯化物溶液具有良好的耐蚀性能,对油和溶剂耐蚀性能是差的,并不推荐用于臭氧介质。推荐工作温度-57℃~93℃。

如何选择密封垫片的材料

选择垫片的材料主要取决于下列三种因素: 温度压力介质 一. 金属垫片材料 1. 碳钢: 推荐最大工作温度不超过538℃,特别当介质具有氧化性时。优质薄碳钢板地不适合应用于制造无机酸、中性或酸性盐溶液的设备,如果碳钢受到在的应力,用于热水工况条件下的设备事故率非常高。碳钢垫片通常用于高浓度的酸和许多碱溶液。布氏硬度约120。 2. 304不锈钢 18-8(铬18-20%、镍8-10%),推荐最大工作温度不超过760℃。在温度 -196~538℃区间内,易发生应力腐蚀和晶界腐蚀。布氏硬度160。 3. 304L 不锈钢 含碳量不超过0。03%。推荐最大工作温度不超过760℃。耐腐蚀性能类似304不锈钢。低的含碳量减少了碳从晶格的析出,耐晶界腐蚀性能高于304不锈钢。布氏硬度约140。 4. 316不锈钢 18-12(铬18%、镍12%),在304不锈钢中增加约2%钼,当温度提高其强度和耐腐蚀性能提高。当温度提高时比其它普通不锈钢具有更高抗蠕变性能。推荐最大工作温度不超过760℃。布氏硬度约160。 5. 316L不锈钢 推荐最大连续工作温度不超过760℃~815℃。碳含量不超过相对于316不锈钢具有更优秀的耐应力和晶界腐蚀。布氏硬度约140。 6. 20合金 45%铁、24%镍、20%铬和少量钼和铜。推荐最大工作温度不超过760℃~815℃。特别适用于制造耐硫酸腐蚀的设备,布氏硬度约160。 7.铝 铝(含量不低于99%)。铝具有优秀耐腐蚀性能和加工性能,适用于制造双夹垫片。布氏硬度约35。推荐最大连续工作温度不超过426℃。 8.紫铜 紫铜的成份接近于纯铜,其含有微量的银以增加其连续工作温度。推荐最大连续工作温度不超过260℃。布氏硬度约80。 9.黄铜 (铜66%、锌34%),在大多数工况条件下,具有良好耐腐蚀性能,但不适应醋酸、氨、盐和乙炔。推荐最大连续工作温度不超过260℃。布氏硬度约58。 10.哈氏B-2 (26-30%钼、62%镍和4-6%铁)。推荐最大工作温度不超过1093℃。具有优异的耐热浓度盐酸腐蚀性能。也具有优异的耐湿氯化氢气体腐蚀、硫酸、磷酸和还原性盐溶液腐蚀的性能。在高温条件下具有高的强度。布氏硬度约230。 11.哈氏C-276 16-18%钼、13-17.5%铬、3.7-5.3%钨、4.5-7%铁、其余均为镍)。推荐最大工作温度不超过1093℃。具有优异的耐腐蚀性能。对各种尝试的冷硝酸或浓度达到70%的沸腾硝酸具有优异的耐腐蚀性能,具有良好的耐盐酸和硫酸腐蚀性能及优异的耐应力腐蚀性能。布氏硬度约210。 12.英科耐尔600 镍基合金(77%镍、15%铬和7%铁)。推荐最大工作温度不超过1093℃。在高温条件下具有高的强度,通常用于需解决应力腐蚀问题的设备。在低温条件下,具有优异的同加工性能。布氏硬度约150。

板式换热器密封垫的选择与使用

板式换热器是流程工业设备中热交换技术中一个重要部件。在各个板式散热片之间进行密封的弹性密封垫是一种易损件,并且在自然条件下也是一种易于老化的零件。它的使用寿命对于板式换热器的使用寿命有着重要的影响。如果这些密封热硬化了,失去了原有的弹性,则可导致换热器无法正常工作。 1.密封件的固定: 原则上,密封件的固定分为粘接固定和非粘接固定两大类。密封垫的形状应与板式换热器密封处的形状保持一致。必须指出的是粘接式的固定方法不对密封功能产生任何作用。 (1)非粘接密封 对准:将密封圈放置到位放入:使密封圈正确地进入密封槽中压紧:在密封槽中,有横截面逐渐减小的槽形结构,以便使密封圈正确定位 (2)粘接式密封 根据密封垫的使用目的和密封质量要求,可使用不同生产厂家的调和式密封胶和非调和式密封胶。在进行粘接之前,应使用蒸汽气流彻底地清除粘接面残留的粘接剂和残留的密封垫。对于调和式密封胶粘接来讲,必须用火烧尽板式换热器结合面上的残留粘接剂和残留密封垫。在大批量进行粘接时,应准备冷冻密封件的液氮池,准备好为带有密封垫的板式换热器进行干燥处理的加热炉,加热温度应达160℃,如果有条件,应对板式换热器进行化学清理,以保证彻底清除残留在板式换热器结合面中的粘接件的密封垫。 ARD艾瑞德板式换热器(江阴)有限公司板式换热器密封垫由咬接式、胶粘式、摁扣式、外挂式等不同类型,如下图; 2.密封件的更换: (1)回用性能的检验和检测。在怀疑有锈蚀的情况下对换热器及管道的壁厚进行检查。(2)清除老化的密封件,根据不同的污垢,采用酸-碱清洗池进行化学清洗,被清洗零部件的表面不会受到化学介质(例如汽油)的腐蚀侵害。 (3)在进行化学清洗之后,用高压吹净装置彻底地清除残留在板式换热器等表面的化学介质。

垫片密封技术及性能

现代密封技术 -垫片密封技术 2垫片类型和选用 ●垫片类型 ●垫片标准 ●垫片选用 法兰情况 螺栓情况 螺栓紧固情况 连接工况 连接系统的内部工况 ●垫片的紧固技术 2.1主要垫片类型及特性 ●(非)石棉橡胶垫片 ●聚四氟乙烯及其包覆垫片 ●缠绕式垫片 ●柔性石墨复合垫片 ●金属齿形垫片和金属齿型组合垫片 ●金属环垫 ●其它 石棉橡胶垫片 ●石棉橡胶垫片-以石棉纤维与特种橡胶复合压制而成的石棉密封材料,具有较好的耐高温和 耐介质性能,可应用于多数工况的密封要求。产品具有极好的性能价格比,是大众密封的首选材料。包括X B系列和N Y系列石棉橡胶板,胶乳抄取石棉纸、石棉胶乳抄取板。 ●优点:适应性广,性价比高;可裁剪为任意平面形状和尺寸的密封垫片。 ●缺点:环境不友好,被禁用和限用产品。 ●主要应用: ●管法兰、阀盖、塔、槽、反应器、压力容器、热交换器等; ●防腐型可用于不锈钢制管法兰以及机械设备; ●低氯、低硫型(100p p m以下)可用于核电 ●注意: ●NY、XB牌号问题 ●品质差异问题 ●标准 非石棉橡胶垫片 ●非石棉橡胶垫片-以无机非石棉纤维、碳纤维、特种有机合成纤维与合成橡胶等复合制成的 绿色环保型产品,具有较好的耐高温和耐介质性能,能广泛替代压缩石棉橡胶板,满足大多数苛刻工况的密封要求。 优点:环境友好,性能范围广; 缺点:性价比低,长期性能、时效性能差。 ●应用:一般配管、热交换器、塔、槽、检修孔、泵的外壳及机械设备密封 ●国外企业:G a r l o c k、K l i n g e r、华尔卡、霓佳斯、标牌、特力、I n t e r f a c e等 ●国内企业:多、杂,研究、生产 上海赋瑞、舟山海山、江门本和、长春兰天、成都骏马、烟台石川、成都天府、南阳天一 国内外不同工艺制品性能比较

密封垫种类都有哪些密封垫生产厂家有哪些

密封垫生产厂家有哪些?密封垫种类主要包括以下类别: 密封垫的主要生产厂家有以下这些: 1 、东莞市上博橡胶制品有限公司主营:三元乙丙橡胶塞密封垫

色橡皮圈。性能:防震、防滑、防油、防火、耐油、耐高低温、耐老化、橡胶片材、密封圈、垫片、等杂件、硅胶厨具、硅胶脚垫、按键、吸盘、减震垫、吸油器、玩具车轮、等等是一家具有独立开发,模具设计、产品设计及批量生产的企业,因业务不断的发展,釆用国际最先进的产生设备,拥有完整,科学的质量管理体系,目前是国内唯一最大的橡皮筋生产基地,为保证产品品质,在越南成立了上博橡胶树种植有限公司,并长期承包越南规模较大的几家橡胶园,为本公司奠定了稳固的生产基础,实力雄厚,品种齐全,价格合理,重合同守信用,以多规格多颜色生产特色和薄利多销的原则赢得了广大客户的信任。详情查看企业官方商铺 、莒南县晨光橡塑制品厂主营:水表配件厂家 、中山市东升镇星昊电子材料厂主营:EVA 内盒包装制品厂家直销

、河北鼎丰橡塑管业有限公司主营:阀门密封件 、广州伯拉汽车零部件有限公司主营:气门室盖垫批发及零售

、温州永威流体设备有限公司主营:四氟垫片 、廊坊中英石棉化工有限公司主营:生产内外环垫片

垢剂,杀菌灭藻剂等产品,公司始建于1975 年,是生产保温、化工、密封材料等中型企业。公司设备先进,技术力量雄厚、测试手段齐全。主要生产碳素盘根,高水基盘根,芳纶盘根,石墨盘根,四氟盘根,金属缠绕垫,金属缠绕垫片,高强复合垫,高强复合垫片,陶瓷盘根,陶瓷纤维布,工业橡胶板,缓蚀阻垢剂,杀菌灭藻剂等系列100 多种产品。详情查看企业官方商铺、佛山欣杰硅橡胶制品有限公司主营:平垫圈 、广州业濠铭塑料制品有限公司主营:EPDM 垫 、廊坊旷世密封材料有限公司主营:蒸压釜垫

密封垫类型

聚四氟乙烯包衬石棉垫:适用于各种反应釜、压力容器、冷凝器、反应器、换热器及储罐的夹层密封.用于罐口及人 孔.手孔部位的密封。是化工.制药等设备的高洁度绿色环保密封产品。 产品规格:标准型和非标准型:PTFE Y型(切剖型)DN15——DN200MM PTFE U型(折包型)DN200——5000MM 适用温度;-100℃—+260℃ 适用压力:0.6-2.5Mpa 使用介质:耐除酸碱金属、元素氟、三氟化氯以外等化学介质无所不耐。 聚四氟乙烯包衬垫(内衬橡胶垫)四氟乙烯夹包橡胶复合垫片。具有较强的防腐性能和较高的密封回弹性,适用于 搪瓷、玻璃管道等低压化工设备的防腐密封。 产品规格:标准型和非标准型:PTFE Y型(切剖型)DN15——DN200MM PTFE U型(折包型)DN200——5000MM 适用温度;-100℃—+260℃ 适用压力:PN<2.5Mpa 使用介质:耐除酸碱金属、元素氟、三氟化氯以外等化学介质无所不耐。 丁晴橡胶垫片具有耐油、耐酸碱、耐寒热、耐老化等性能,可直接切割成各种形状的密封垫片,使用范围:医药、电子、化工、抗静电、阻燃、食品等..颜色:黑色 工作压力: Mpa 3.0 工作温度:℃ -30~+110 无石棉垫片材料主要由多种合成纤维、橡胶弹性体和无机填料等材料组合而成。材料具有高的机械强度,低的吸油、吸水性,并且有良好的压缩回弹性和密封性,是经过充分硫化的垫片材料。用于制冷工业的各类压缩机密封垫片,船舶工业中的发动机垫片、泵阀及管路的密封垫片,石油化工管道和法兰的各类密封垫片 高中压耐油石棉垫片是由国产,进口高中压耐油石棉板加工而成, 主要用于船舶,炼油,化工等工业管道法兰的静密封.

密封垫片综述

(二)密封垫片 1、主要生产企业 (1)派克、瑞普、广州机电、联谊、启东、江苏曜阳,此6户企业为板式换热器安全注册企业。 兰州瑞普科技实业有限责任公司:是开发、生产板式换热器备件及各种橡胶制品的专业厂家,是兰州国家高新技术产业开发区所属高新技术企业,全国锅炉压力容器标准化技术委员会热交换器分技术委员会会员单位,获得该组织颁发的“板式换热器产品安全注册证书”于2001年通过了ISO9001:1994国际质量体系认证,并于2003年成功的通过了2000版的换版。公司目前生产有瑞普牌板式换热器橡胶密封垫系列产品、建筑工程用橡胶制品、石油化工橡胶配件、矿山、冶炼、机械行业橡胶配件、食品、医药等行业密封件、聚四氟乙烯包覆密封垫系列产品,造纸胶辊包胶、板式换热器、各种性能的混炼胶、板式换热器专用液压预紧器及粘结剂等十多个系列、上千个规格的产品。 湖北派克密封件有限公司:是一家生产橡胶密封制品的专业性厂家,经过二十几年的积累与发展,现在各类用户中声誉远播,产品远销国内外。湖北派克密封件有限公司前身系湖北省汽车集团公司与美国派克·汉尼芬公司投资兴建的中外合资企业。现具有注射硫化机、平板硫化机、预成型机、挤出机、巴威尔切圈机、开炼机等硫化加工设备,数控车床、数控铣床等模具加工设备,以及各种必要的检测设备。公司采用进口橡胶原材料,掌握了应用丁晴橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶等数十种配方,生产的产品性能无论是在胶料性能指标、产品外观质量及尺寸公差均满足或超过GB34528-82、美国-ASTMD2000-86、AS586、MIL-STD-105等国内外有关标准。现主要生产O型、V型、Y型密封圈、各种模压橡胶异性件、骨架件以及板式换热器垫片等产品,客户遍布于汽车、摩托车、高压电器开关、液压气动、工程机械、石油化工、轻工食品机械、板式换热器垫片等行业,其中仅汽车摩托车行业用密封件就有上百种,广泛应用于液压离合器、制动阀、转向器、发动机、汽车空调等有关零部件。目前主要配套于上海桑塔纳、天津夏利、沈阳金杯、北京切诺基、南京依维柯、柳州五菱、二汽东风一汽解放等车型。 西安联谊橡胶制品有限公司:板式换热器密封垫、胶垫,联谊PHE橡胶密封垫片,根据不同板换器使用行业和工况要求,采用多种特别研制的不同合成橡胶材料制造。产品按装配形式,分为粘贴型和免粘贴型两大类,其中免粘贴型又分镶嵌式和扣装式两种,换热面积从0.01㎡到3㎡。产品已通过中国压力容器标准化委员会安全注册认证,产品在国内的同行业中处于领先地位,国内市场占有率已超过25%。联谊常用的配方材料和胶种有:丁睛橡胶、三元乙丙橡胶、高温丁睛橡胶、高温三元乙丙橡胶、杜邦氟橡胶、氯丁橡胶、FDA食品级合成橡胶等已达12种之多。能根据用户提供的板型、行业工况,计算、设计出适合用户特殊要求的最佳胶料配方和密封垫片。 (2)其他主要生产企业 海城市裕丰橡胶制品有限公司、兰州欣龙石化有限责任公司、无锡橡胶制品有限公司、苏州太平洋密封制品有限公司、四平市华亿密封器材有限公司等都是换热器密封胶垫的生产主要企业,年产值在500~1000万元。 广州机械科学研究院密封研究所:历经半个世纪的发展,已建设成为专业的密封研究、生产单位,国家级研究所,拥有国内最广泛的产品线、提供最权威的密封技术咨询和最完善的企业设备密封解决方案,不断引领着密封行业发展方向,创新着密封行业发展道路。拥有完整的产品系列,主要产品体现“大型、特种、精密、异形”四大突出特点,拥有国内最广泛的产品线,尺寸范围从0.5mm 到2000mm。生产的油气缸同轴密封件、氟胶密封件、夹布油封、夹布V型圈套件、骨架油封、聚四氟乙烯产品、机械密封、聚氨酯密封等广泛应用于冶金、水电、石化、军工、船舶、煤炭机械、工程机械、汽车等领域。

垫片的密封应力

螺栓法兰接头安全密封技术(四) ——垫片密封应力—— 摘要: 在法兰接头设计或选用中,垫片虽然成本相对较低,但在保证连接密封性能、控制泄漏要求方面起着重要的作用。人们往往容易将泄漏的原因集中在垫片上,当然有垫片本身的原因,但更多的是法兰连接系统的设计或选用中存在的许多问题,最后通过垫片密封应力的降低表现了出来。 在法兰接头安装过程以及后续的各种使用过程中,垫片密封应力的大小和变化受到众多因素的影响。当垫片的密封应力降低到低于设计要求的基准值时,其结果是导致法兰连接的密封失效、发生泄漏。 本文分析了引起垫片密封应力降低的影响因素及其原因,介绍了估算方法,提出要减小弥补这样的影响,维持法兰接头的密封状态,初始安装螺栓载荷应足够大。同时螺栓也要有足够的强度,能承受相应的拉伸载荷及其可能的增加量。 前言 螺栓连接法兰接头的强度和密封性能对于承压设备/装置以及管道系统的正常、安全运行非常重要。法兰连接强度的保证,在承压设备行业(包括锅炉、压力容器、压力管道)长期以来都非常重视,当然这很重要,但对于其密封性能的保证或评估国内却较少有研究。 螺栓垫片法兰连接的泄漏途径,一个是通过垫片内部的渗透泄漏,另一个是通过垫片与法兰密封面之间的间隙的界面泄漏,界面泄漏是最难对付的。通常,我们考虑通过选用不同材料和类型垫片用于不同的设计工况条件以及在垫片表面途密封剂量等方法,达到减少/控制泄漏的目的。 要控制法兰接头的泄漏,仅仅通过采用各种措施消除垫片与法兰密封面之间的间隙/泄漏通道是远远不够的,最重要的是无论在安装阶段、还是各种使用过程中,当螺栓/垫片有蠕变松弛产生、当有介质压力等外载荷/温度等作用下,垫片与法兰密封面上必须始终保持/维持有足够的压缩应力,本文称之为“垫片密封应力”。 所以,法兰接头的强度和密封需要通过螺栓提供足够的夹紧力和垫片密封应力,来承受介质压力或各种外载荷,保证垫片的密封应力在安装以及随后的各种工况条件下都维持在设计要求的基准值以上,才能获得有效的密封、控制泄漏。 在法兰接头设计选用中,虽然垫片的成本相对较低,但垫片是个核心的问题,在保证连接密封性能、控制泄漏达到设计要求中起重要的作用。 由于螺栓连接法兰接头的强度和密封性能受到诸多因素的影响,其复杂的力学和变形关系,涉及到一个专题领域,要消除/控制法兰接头的泄漏是困难的。为了保证安全使用、控制泄漏,垫片必须正确选用设计、保证质量、正确地安装,在任何工况条件下法兰密封面和垫片接触表面之间应具有足够的压紧应力。所以,垫片的密封应力(= 总的螺栓载荷力/垫片的压缩面积)是法兰接头密封设计/选用的关键性能参数。 1、垫片的蠕变松弛 非金属垫片中,包括半金属垫片用填充材料或覆盖层,经常使用合成橡胶、PTFE等各种弹性材料。这类材料的特点之一,是具有不同程度的蠕变松弛特性,它与温度、时间、初始应力水平、密封材料厚度等多种因素有关。 对于法兰接头,经常遇到垫片的蠕变松弛问题。当安装/预紧达到密封设计要求的垫片,随着时间的推移,由于垫片的蠕变松弛行为,垫片密封面的压缩应力会降低/减少,并影响法兰接头的刚度。当应力值下降到某一临界值以下时,即出现连接的密封失效或泄漏。尤其在高温下长期使用,对垫片密封应力降低的影响更加明显(表1,缠绕垫片的常温和高温蠕便松弛性能数据)○。很多垫片都在一定温度下使用,但关于垫片的高温蠕变松弛性能的数据却不多。 应该说蠕变并不只是高温的现象,在低温下也会产生。但由于温度低蠕变现象不明显,不容易察觉,但几乎所有的垫片多多少少有发生。不同材料和结构类型的垫片,蠕变松弛程度不同,。表2为几种垫片的常温蠕变松弛性能⑦。 表1 常温和高温蠕变松弛

密封垫的种类

种类: 1.天然橡胶NR 对弱酸和碱,盐和氯化物溶液具有良好的耐蚀性能,对油和溶剂耐蚀性能是差的,并不推荐用于臭氧介质。推荐工作温度-57℃~93℃。 2.氯丁橡胶CR 氯丁橡胶是一种合成橡胶,适应于耐中等腐蚀的酸,碱和盐溶液的腐蚀。对商业用油和燃料具有良好的耐腐蚀作用。但在强氧化性酸、芳香烃和氯化碳氢化合物其耐腐蚀性能是差的。推荐工作温度-51℃~121℃。 3.丁氰橡胶NBR 丁氰橡胶是一种合成橡胶,适应于在较宽温度范围内具有良好的耐油、溶剂、芳香烃、碱性碳氢化合物、石油和天然气的腐蚀性能。对氢氧化物、盐和接近中性的酸具有良好的耐腐蚀性能。但在强氧化性介质、氯化碳氢化合物,酮类和脂类其耐腐蚀性能是差的,推荐工作温度51℃~121℃。 4.氟橡胶 氟橡胶胶料是由二元和三元氟生胶填加配合剂、硫化剂经混炼而成。除具有优异的耐热、耐介质、和良好物理机械性能外,还具有压缩永久变形低、弹性好和超长使用寿命。氟橡胶具有突出的耐热

(200~250℃),耐油性能,可用于制造气缸套密封圈,胶碗和旋转唇形密封圈,能显著地提高使用时间。推荐工作温度-40℃~232℃。 5.氯磺酰化聚乙烯合成橡胶 对酸、碱和盐物溶液具有良好的耐蚀性能,同时不受气候、光照、、臭氧、商业燃料(如柴油和煤油等)影响。但不适应用于芳香烃、氯化碳氢化合物、铬酸和硝酸。推荐工作温度-45℃~135℃。 6.硅橡胶 硅橡胶具有突出的耐高低温,可在150℃下超长期使用而无性能变化;可在200℃下连续使用10000小时,在-70~260℃的工作温度范围内能保持其特有的使用弹性及耐臭氧,耐天候等优点,适宜制作热机构中所需的密封垫,如密封衬圈,阀垫、油封(适用于水介质)等,特种硅橡胶可制作油封。 7.乙丙橡胶 对强酸、强碱、盐和氯化物溶液具有良好的耐蚀性能。但不适应用于油类、溶剂、芳香烃和碳氢化合物。推荐工作温度-57℃~176。 8.石墨 该材料不含树脂或无机物的全石墨材料,可分为掺入金属或不掺入金属元素石墨材料。该材料可粘接以至可制造直径超过600MM管道垫片。对许多酸、碱、盐和有机合物和传热溶液,甚至高温溶液具有非常优异的耐蚀性能。它不能熔化,但超过3316℃时将升华。在高温条件下,在强氧化性介质中使用该材料应慎重。除用于垫片外,该材料也可制作填料和缠绕垫片中的非金属缠绕带。

密封垫片材料种类

密封垫片材料种类 一、金属垫片材料 1、碳钢 推荐最大工作温度不超过538℃,特别当介质具有氧化性时。优质薄碳钢板地不适合应用于制造无机酸、中性或酸性盐溶液的设备,如果碳钢受到在的应力,用于热水工况条件下的设备事故率非常高。碳钢垫片通常用于高浓度的酸和许多碱溶液。布氏硬度约120。 2、304不锈钢 18-8(铬18-20%、镍8-10%),推荐最大工作温度不超过760℃。在温度-196~538℃区间内,易发生应力腐蚀和晶界腐蚀。布氏硬度160。 3、304L 不锈钢 含碳量不超过0。03%。推荐最大工作温度不超过760℃。耐腐蚀性能类似304不锈钢。低的含碳量减少了碳从晶格的析出,耐晶界腐蚀性能高于304不锈钢。布氏硬度约140。 4、316不锈钢 18-12(铬18%、镍12%),在304不锈钢中增加约2%钼,当温度提高其强度和耐腐蚀性能提高。当温度提高时比其它普通不锈钢具有更高抗蠕变性能。推荐最大工作温度不超过760℃。布氏硬度约160。 5、316L不锈钢 推荐最大连续工作温度不超过760℃~815℃。碳含量不超过相对于316不锈钢具有更优秀的耐应力和晶界腐蚀。布氏硬度约140。 6、20合金 45%铁、24%镍、20%铬和少量钼和铜。推荐最大工作温度不超过760℃~815℃。特别适用于制造耐硫酸腐蚀的设备,布氏硬度约160。 7、铝 铝(含量不低于99%)。铝具有优秀耐腐蚀性能和加工性能,适用于制造双夹垫片。布氏硬度约35。推荐最大连续工作温度不超过426℃。 8、紫铜 紫铜的成份接近于纯铜,其含有微量的银以增加其连续工作温度。推荐最大连续工作温度不超过260℃。布氏硬度约80。 9、黄铜 (铜66%、锌34%),在大多数工况条件下,具有良好耐腐蚀性能,但不适应醋酸、氨、盐

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