垫片的种类很多,不同材质和形状的垫片具有不同的功能。如果垫片选错了,不仅密封不好,还可能成为安全隐患,随时都有可能发生危险。你知道什么是垫片,它们有什么特点吗?
工业橡胶板
天然橡胶适用于水、海水、空气、惰性气体、碱、盐水溶液等介质,但不耐矿物油和非极性溶剂。使用上面。
丁腈橡胶适用于石油产品,如石油、润滑油、燃料油等。长期使用温度为120℃,如在热油中150℃,低温为-10~-20摄氏度。
氯丁橡胶适用于海水、弱酸、弱碱、盐溶液,耐氧、耐臭氧老化性能优良,耐油性不如丁腈橡胶但优于其他通用橡胶,长期使用温度低于90℃,最高使用温度不超过130℃,低温为-30~-50℃。
氟橡胶品种很多,分别具有良好的耐酸性、抗氧化性、耐油性和耐溶剂性。可用于几乎所有酸性介质和部分油类和溶剂中,长期使用温度低于200℃。
橡胶板用作法兰垫片,多用于经常拆卸的管道或人孔和手孔,压力不超过1.0。在各种垫片中,橡胶垫片最柔软,贴合性能好,在很小的预紧力下就能起到密封的作用。正因为如此,当承受内压时,垫片由于其厚或硬度低而容易被挤出。
在苯、酮、醚等有机溶剂中使用橡胶片容易发生膨胀、增重、软化、发粘等现象,导致密封失效。一般膨胀度超过30%就不能使用了。
在低压(特别是0.6MPa以下)和真空的情况下,使用橡胶垫更为合适。橡胶材料致密性好,透气性低。例如,氟橡胶最适用于真空容器的密封垫片,真空度可达1.3×10-7Pa。橡胶垫在10-1~10-7Pa的真空范围内使用时,需要烘烤排气。
石棉橡胶板
价格低于其他垫片,使用方便;最大的问题是:垫片材料虽然添加了橡胶和一些填充物,但仍不能完全填满相互勾结的微小气孔,有少量渗入。因此,在高污染介质中,即使压力和温度不高也不能使用。
在一些高温油性介质中使用时,通常在使用后期,由于橡胶和填料的碳化,强度降低,材料变得松散,会渗入界面和垫片内部,导致焦化和吸烟。此外,石棉橡胶板在高温下易与法兰密封面粘合,给垫片的更换带来了很大的麻烦。
在加热状态下,垫片在各种介质中的使用压力取决于垫片材料的强度保持率。石棉纤维材料中存在结晶水和吸附水。
例如,在航空润滑油和航空燃料中,400号耐油石棉橡胶板的横向拉伸强度相差80%,这是因为航空燃料比航空润滑油更严重地使板中的橡胶溶胀。油。综合上述因素,国产石棉橡胶板XB450推荐安全使用范围:温度250℃~300℃,压力3~3.5MPa;400耐油石棉橡胶板使用温度不应超过350℃。
石棉橡胶板含有氯离子和硫化物,吸水后易与金属法兰形成腐蚀电池。特别是耐油石棉橡胶板的硫含量比普通石棉橡胶板高出数倍,不适合在非油性介质中使用。垫片在油和溶剂介质中会膨胀,但在一定范围内,对密封性能影响不大。
如400号耐油石棉橡胶板在常温航空燃料中进行24小时浸泡试验,要求因吸油而增加的重量不得超过15%。
国产石棉橡胶板与国外名牌产品还有一定差距。某单位统计表明,在350℃以上的油性介质中,不渗漏的石棉橡胶板大部分为进口产品。日本石油工业标准JPI-7S-71《石油工业用石棉橡胶板使用标准》的使用寿命约为一年。
铁氟龙
聚四氟乙烯在压力和高温下易冷流和蠕变,所以一般用于低压、中温、强腐蚀和不允许污染的介质,如强酸、强碱、卤素、医药等。安全使用温度150℃,压力1MPa以下。填充聚四氟乙烯虽然强度较高,但使用温度不超过200℃,耐腐蚀性降低。聚四氟乙烯垫片的最高使用压力一般不超过2MPa。
随着温度升高,材料蠕变,导致密封压力显着下降。即使温度不升高,密封面的压缩应力也会随着时间的延长而降低,从而产生“应力松弛”现象。这种现象发生在各种垫片中,但聚四氟乙烯垫片的应力松弛现象更为严重。应注意。
聚四氟乙烯的摩擦系数小(压缩应力大于4MPa,摩擦系数为0.035~0.04),垫片在预紧时容易向外滑动,所以最好使用凹凸法兰面。使用平面法兰时,垫片的外径可以与螺栓接触,螺栓可以防止垫片滑出。
因为搪玻璃设备是在金属表面喷上一层搪瓷后进行烧结的,釉层很脆,由于釉层的喷涂和流动不均匀,法兰表面平整度较差。使用金属复合垫片容易损坏釉层,因此建议使用以石棉板和橡胶为芯材的聚四氟乙烯包覆垫片。该垫片易于与法兰面贴合,耐腐蚀,使用效果好。
有许多工厂在低温低压的强腐蚀介质中,使用石棉橡胶板包裹着聚四氟乙烯原料胶带,用于经常拆除的人孔和管道。因其生产和使用方便而广受欢迎。
石棉树脂板及浸渍石棉板垫片
多用于各种酸性介质的管道、泵、阀门、进出口法兰,工作温度80℃,压力0.6MPa以下。
石棉编织垫片适用于压力在0.1MPa以下,温度不超过800℃的低压和高温工况。根据设备的具体要求,可编织成不同宽度、厚度和直径的垫片。
或者剪下石棉带,直接贴在法兰面上。用于大型硫酸、硝酸氧化炉及部分未加工设备接口,效果远超原石棉绳。
金属复合石棉垫
石棉板或石棉橡胶板被金属板覆盖,不与介质直接接触,避免了石棉纤维强度的降低,克服了渗漏现象,从而扩大了石棉橡胶的应用范围床单。
一般金属包覆石棉垫的使用温度为450℃(个别可达600~700℃,如在常压~0.16MPa的烟气中),工作压力为4MPa,最高可达6兆帕。如果压力再次增加,垫片容易出现错流现象,芯材从搭接处挤出。
由于金属包覆石棉垫片需要较大的螺栓紧固力,即使工作压力低于2.45MPa,也不能使用pg25公斤级以下的法兰。否则法兰和螺栓的刚性不足,导致变形和密封失效。有人认为,如果将芯材改成弹性更好的合成橡胶,其紧固力会降低。
其实不然,因为芯材软化后,紧固力被芯材吸收,不能提供金属板贴合法兰面所需的紧固力,容易损坏焊盘。此外,在含氯离子较多的介质和酸性介质中,不锈钢垫与铁垫重叠处容易发生缝隙腐蚀。
当温度高于450℃时密封垫片作用,芯材可选用陶瓷纤维或碳纤维。某钢铁厂使用金属包覆陶瓷纤维垫片耐1100℃高温,使用两年未损坏。柔性石墨是最合适的芯材。目前,金属包覆柔性石墨垫已在国内量产。其使用效果优于金属涂层石棉垫。
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金属包覆垫片可制成各种形状,广泛用于各种换热器、反应器大盖、装卸孔、人孔法兰等。我国已生产直径2m的覆铁垫片,状况良好。
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一层柔性石墨片附着在金属包覆垫片的表面。与同类无涂层金属包覆垫片相比,该垫片具有更小的预紧比压和更好的密封性能。
目前国内还没有这样的产品,所以有的单位将现有的柔性石墨瓦楞胶带贴在金属复合垫、金属平垫、牙垫甚至石棉橡胶垫的表面,解决了很多渗漏问题。例如,某工厂的换热器,压力为5.88MPa,温度为450℃,介质为氢气/油气。
使用过金属平垫圈和齿形垫圈,它们都泄漏。然后,在平垫上粘贴柔性石墨皱纹胶带,解决了这个问题。需要指出的是,这种形式的垫片是解决法兰垫片泄漏的简单措施,而涂敷的柔性石墨胶带的可加工性直接影响设备能否正常运行。如果在胶条的背面涂上一层胶水,可以提高粘贴的质量。
金属缠绕垫片
金属缠绕垫片巧妙地利用了金属的耐热性、回弹性和强度以及非金属材料的柔软性,因此密封性能更好,其中不锈钢带柔性石墨垫片的性能最好。其预紧比压小于石棉创面垫,不存在石棉纤维毛细渗漏的缺陷。
在油性介质中,金属带材多采用0Cr13,推荐使用其他介质。
不锈钢带柔性石墨缠绕垫片可用于工作压力为14.7MPa(国内最高为19.6MPa)的气体介质,在液体中最高可使用30MPa。温度-190~+600℃(无氧低压下可达1000℃)。
聚四氟乙烯具有良好的耐低温性,其低温屈服强度远高于室温。因此,聚四氟乙烯缠绕垫片可用于低温介质,如液态碳氢化合物。同时,由于添加了金属带提高了导热性,PTFE缠绕垫的温度可达250℃,在酸性介质中可使用高达9MPa和200℃。
缠绕垫适用于压力和温度波动较大的热交换器、反应器、管道、阀门和泵进出口法兰。对于高于介质的压力和超过300℃的温度,应考虑使用内圈、外圈或内外圈。如果使用凹凸法兰,最好使用带内圈的缠绕垫片。
在柔性石墨缠绕垫片的两侧粘贴柔性石墨片也可以达到很好的密封效果。大型化肥厂余热锅炉是高温高压的关键设备。它采用带外圈的柔性石墨缠绕垫,满载不渗漏,减载时渗漏。垫片两侧加一块0.5mm厚的柔性石墨板密封垫片作用,剪成弧形,接头部分搭接斜口,完好。
金属平垫、波浪垫
和齿垫、金属平垫、金属波纹垫
一般用于直径较小的中高压阀门、管道和设备法兰。工作压力根据温度不同,前者为1.568~31.36MPa,后者为1.568~3.92MPa。垫片材料根据介质和温度选择。
八角形和椭圆形垫
梯形槽法兰用八角形垫片和椭圆形垫片(炼油行业俗称“土钢圈”)密封性能好。在沟槽的锥形表面上,八角形焊盘为面接触,椭圆形焊盘为线接触。
因此,椭圆垫在低拉紧力下有很好的贴合性,但需要拉紧两次;而八角垫一般拧紧一次后漏水的可能性较小。它们的缺点是需要较大的螺栓紧固力。在低压和高温条件下使用时,法兰液位必须在pg25公斤级以上。
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本文内容由通用机械、化工707编译发布,《过程工业》编辑出版。转载请注明出处。
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