密封垫圈的特性与分类及选用(2)

2009-08-22 鬼马 真空技术网整理

  7.聚四氟乙烯(PTFE):聚四氟乙烯(PTFE)有“塑料之王”之称,组织致密。制造密封垫时,通常把其原料粉置于金属模中,以 20-30MP a的高压压制成形,再于370 -380℃熔化作热处理,一般的 PTFE垫的屈服强度随温度上升而下降很快,易产生热塑性蠕变,随着时间的增加,密封面上的压紧力下降,产生“应力松弛”所以常常在 P TF E中加入各种填充剂,以扩大温度范围(-196-260℃),压力也由常温下的1-2MPa上升至5MPa。

  8.纯聚四氟乙烯带在低压小口径管道上使用较普遍。另外PTFE包垫外层是很薄的聚四氟乙烯 ,内层填以弹性和回弹较好的橡胶垫或石棉垫,具有P TF E的耐化学物质性能,又具有橡胶或石棉垫良好的弹性和回弹性,并增强了抗蠕变能力,所以密封性能比纯聚四氟乙烯密封垫要好。

  9.柔性石墨复合垫片:它是由冲齿的金属芯板与膨胀石墨粒子复合的板 材制成的一种石墨增强垫片。具有优良的回弹性,密封性能较橡胶或石棉橡胶板好得多,同时它的耐高温性也较好,在 500℃高温之下毫无蠕变发生,一般推荐公称 压力范围为1.0~6.3 MP a,最高使用温度对于低碳钢和不锈钢芯板分别为450℃和650℃。 

  10.缠绕密封垫:它是把薄的金属带和薄的非金属带紧贴在一起,一层 一层地缠绕所构成的圆环形密封垫。它兼有金属的优良回弹能力、耐热性和非金属材料的柔软性。一般推荐公称压力范围1.6-16Mpa,使 用温度根据不同的软性填充材料,最高可达450℃。它对密封面光洁度的要求不高,对法兰的歪 斜和变形能很好适应。

  11.金属包覆垫:它一般由金属材料(如不锈钢皮、镀 锌、镀 锡薄板等)作包覆层,石棉橡胶板作为填充材料制成推荐压力范围2.5-100Mpa,温度不超过500℃。它有较好的耐热性和回弹能力,柔软性较缠绕垫片好,但对密封面的光洁度要求较高。

6、密封失效的原因及对策

  压紧力分布不均 匀:压紧力 的不均匀是由多方面 因素 造成的 首先是人为因素,施工时不对称预紧螺栓,容易造成不均匀,这个因素可在施工中消除;理论上法兰压紧时,密封面是绝对平行的,然而实 际上,管道中心线不可能绝对同心,因而拧紧螺栓时对法兰产生弯矩,使法兰受力不均匀。这种不匀称的连接,使密封面或多或少的发生变形,使密封压紧力减小,在运行载荷下,容易产生泄漏。第三,螺栓排列密度对压力分布影响也较明显,螺栓挨得越近,压力越趋均匀。

  应力松弛与扭矩损失 :应力松弛与扭矩损失也是造成泄漏的主要原 因。螺栓在法兰上拧紧后,由于机构的振动、温度的升高或下降等因素的影响,工作过程中垫片将发生应力松弛现象,螺 栓扭矩也随之逐渐下降,产生扭矩损失,导致 泄漏 。一般来讲,螺栓长,残存的扭矩大,直径越小,对防止扭矩损失越有利,因此,用长而细的螺 栓,是防止扭矩损失的一个有效的办法。此外,温度变化越大,持续 时间越 长 , 扭矩损失越严重。把螺栓加热一定时间使其伸长,再保持给定的扭矩,对防止扭矩 损失很有效。还有就是垫片越薄,扭矩损失越小。另外防止机器和管道本身强烈振 动,及排除邻近设备 振动的影响、不无谓的撞击密封面、不敲打紧固后的螺栓等,都可防止扭矩损失。 

  密封面不光洁:密封面光洁度不当也易造成泄漏 。

  温度:温度的降低对泄漏也有较大影响。法兰联结的泄漏经常发生在冷却时,因为冷却时法兰和螺栓的冷却速度不一样,冷却后垫片的压 紧力发生的应力松弛,加之管道的冷收缩,产生朝螺栓拉伸方向的力, 此力会促使泄漏产生,所在低温介质场合选择垫片时,应注意:1)采用低温下有弹性的垫片:2)垫片厚度应尽可能取小,法兰间隙尽可能小;3)采用高强度螺栓,使应变小。

材 质

密 封 形 式

密 封 特 性

备 注

中压石棉板材

耐油石棉板材

柏德无石棉板材

平 垫 片

管配法兰接口,水,气体,油,酸碱稀液

石棉材料已趋于淘汰,不建议使用

丁 晴 橡 胶

内外骨架油封,各种V、U、Y型O型圈,承受高压力处夹布橡胶产品

液压传动密封,各种油类或管阀接口密封

尚有其他特殊胶种如:三元乙丙,氯丁,氯醇丁基,丁苯等供特殊工况条件选用

硅 橡 胶

液压传动密封,高温气体,食品医疗专用

氟 橡 胶

液压传动密封,苛刻的酸碱环境

石棉纤维,橡胶,铜丝

盘 根

泵阀密封

250℃ 60kgf/cm

芳纶纤维(柏德无石棉)

 

耐腐蚀,耐磨损

石棉纤维外浸F4及硅油盘根为芳纶F4盘根的经济替代型

聚四氟乙烯

盘 根

耐腐蚀,耐线速(GFO)

填充改性填料

各类动静密封及机配件

 

平 垫 片

管配法兰接口,绝缘,防老化,适用各种气体强酸碱液体密封

钢骨架外复石墨

平 垫 片

管配法兰接口替代石棉平垫片升级换代产品

不锈钢F4缠绕

基本型及带内外环

管配法兰接口,适用强腐蚀介质

柏德板材(碳纤维无石棉)

平垫片,4000以内超大规格

耐腐蚀400℃ 60kgf/cm管配法兰接口, 适用介质广泛

 

不锈钢石墨缠绕

基本型及带内外环

适用各种介质

 

柔 性 石 墨

填 料 环

泵,阀,杆,轴密封

 

碳纤维编织

盘 根

低碳 280℃ 150kgf/cm

 

高碳 600℃ 300kgf/cm