石墨化工 柔性石墨密封垫片的研究现状及发展趋势

石墨化工 柔性石墨密封垫片的研究现状及发展趋势
石墨化工 柔性石墨密封垫片的研究现状及发展趋势

柔性石墨密封垫片的研究现状及发展趋势

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摘要: 本文主要介绍了柔性石墨的性能和制备工艺,制备工艺主要分为化学氧化法、电化学法、微波法、爆炸法和气相挥发法; 总结了石墨与金属组成的复合垫片的主要结构形式,包括金属石墨缠绕垫片、石墨波齿复合垫片和金属与金属接触型垫片; 还分析了石墨密封机理的研究现状,总结了现有的垫片泄露模型,并对石墨密封在核电等领域的应用前景和展趋势进行了展望,指出未来石墨垫片发展的方向主要集中于石墨提纯、新密封结构开发,而有限元分析作为辅助的研究方法将成为热点课题之一。

关键词:柔性石墨; 密封; 垫片; 综述; 核电

Present Research and Development Trend of Flexible Graphite Sealing Gasket

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(xx学院xx xx )

Abstracts: The present research of flexible graphite sealing gasket were summarized.The preparation and performance of flexible graphite,the main structure of metal-graphite composite gasket were introduced.The preparation technology mainly includes chemical oxidation method 、electrochemical method、microwave、detonation and gaseous volatilization method.The structures include metal-graphite spiral wound gasket,flexible graphite corrugated metal gasket and metal to metal contact type gasket.The research status of graphite sealing mechanism were also analyzed and the main leaking models were summarized.The application of graphite seal in areas such as nuclear power and development trend were also prospected.The future development direction of graphite gasket concentrates on highly purified graphite and design of new structure .The finite element analysis as auxiliary methods will become one of research hot spot.

Key Words: flexible graphite; seal; gasket; summarize; nuclear power

1 前言

我国2007 年10 月通过的《中国核电中长期发展规划( 2005—2020 年) 》中明确了“积极推进核电建设”的基本方针,计划到2020 年,我国核电装机总量将提高到4000 万千瓦,同时保持在建核电容量1800 万千瓦左右,而后国家

能源局又对这一目标进行了调整,计划到2020 年投运和在建总装机容量将达到

1 亿万千瓦,即今后10 余年内平均每年都要开工建设4 ~ 5 座百万千瓦级的核电机组。在核电站的建设过程中,则需要大量的核级密封垫片,核电站生产系统的安全性、可靠性和经济性很大程度上取决于密封的有效性。由于涉及到核泄漏这种严重的具有重大影响的事故,因此核电站系统设备对密封元件的安全性和可靠性具有更加严格的要求。相对于石油炼化等工业的密封垫片而言,核级密封垫片除了高温、高压、热疲劳的苛刻工况条件外,必须具备耐辐照、高可靠性、高寿命及核级清洁的要求,需经过压缩率、回弹率、应力松弛率及最大泄漏率等多项技术性能测试和热交变试验,才能在核电站得到应用许可。而目前,对于核安全相关系统的垫片,主要以柔性石墨复合密封垫片为主,柔性石墨凭借其优良的化学稳定性、柔软回弹性、耐辐照性和耐高低温性,以及经过特殊设计的复合式密封结构,成功满足了核级密封的要求。

2 柔性石墨密封垫片基础研究现状

柔性石墨,亦称膨胀石墨,是20 世纪60 年代发展起来的一种新型碳石墨材料,最早来自于1968 年美国联合碳化物公司申请的专利[1]。随着石油化工,以及核电工业的快速发展,对密封的要求也越来越苛刻。尽管石墨材料价格高昂,但凭借其一系列优异的性能,依然迎来了高速发展,成为了广受欢迎的新型非石棉密封材料[2,3]。

2.1不锈钢柔性石墨缠绕垫片的高温性能研究

石油化工装置在高温工况下容易因密封部位泄漏而导致失效。在高温环境中, 密封元件材料的物理性能和力学性能都将发生变化, 如高温会降低垫片的回弹能力; 高温下垫片发生蠕变松弛导致垫片应力下降; 高温下垫片材质发生热氧老化等。因而, 与常温密封相比高温密封要困难得多。高温下螺栓法兰连接的紧密性是目前工程实际亟待解决的课题。要保证高温下所用垫片的长期密封性能, 仅靠常温试验数据是不够的, 建立能模拟实际工况的高温试验装置, 进而对垫片热态力学性能和高温工况条件下的密封性能进行长期、系统试验研究, 并寻求表征方法十分必要。以不锈钢柔性石墨缠绕垫片这一化工、炼油等高温装置中常用的密封元件为研究对象, 对其常温和高温下的压缩回弹性能、蠕变性能和密封性能进行了试验研究, 探讨了由垫片常温性能预测高温性能的方法, 以期为密封件的选用和高温密封设计提供依据。试验装置和试验条件:所有试验均在垫片高温性能试验装置上进行[ 4]。试验装置由机架、试验法兰、垫片加载系统、试验介质给定系统、泄漏率测量系统、加热和温控系统等组成。试验温度分别为15、150、300、400、500 ℃,试验介质压力分别为0.5、2.0、3.5、5.0MPa, 试验介质为99.9% 工业纯氮, 试验法兰为模拟刚性不锈钢法兰。

2.2 柔性石墨材料性能及其加工工艺

柔性石墨材料的特点:柔性石墨材料属于非纤维质材料。柔性石墨做成板材后模压成密封填料使用。柔性石墨又称膨胀石墨,它是把天然鳞片石墨中的杂质除去。再经强氧化混合酸处理后成为氧化石墨。氧化石墨受热分解放出二氧化碳,体积急剧膨胀,变成了质地疏松、柔软而又有韧性的柔性石墨。其特点主要有:1.有优异的耐热性和耐寒性。柔性石墨从-270度的超低温到3650度(在非氧化气体中)的高温,其物理性质几乎没有什么变化,在空气中也可以使用到600度左右;2.有优异的耐化学腐蚀性。柔性石墨除在硝酸、浓硫酸等强氧化性介质中有腐蚀外,在其他酸、碱和溶剂中几乎没有腐蚀;3.有良好的自润滑性。柔性石墨同天然石墨一样,层间在外力作用下,容易产生滑动,因而具有润滑性,有较好的减磨性,摩擦系数小;4.回弹率高。当轴或轴套因制造、安装等存在偏心而出现径向圆跳动时,具有足够的浮动性能,即使石墨出现裂纹,也能很好密合,从而保证帖合紧密,防止泄漏。

2.3 柔性石墨的优异性能

柔性石墨与天然石墨晶体结构相同,柔性石墨继承了天然石墨本身的很多优良性能。但是,由于特殊的加工工艺,造成柔性石墨微观结构发生改变,使柔性石墨还具有了天然石墨所没有的一些特殊性能,其在密封以及核工业上的表现如下[5]。

( 1) 耐高温性。石墨是熔点最高的元素,柔性石墨继承这一特点,最高能承受3650℃的超高温。在高温时,其性能几乎不变,这正好适应了核密封的要求,核反应堆产生的温度非常高,且温度波动范围也很大,而柔性石墨则凭借可靠的高温密封性占据优势。

( 2) 耐腐蚀性。柔性石墨具有化学惰性,其反应活化能较高,除了一些强氧化性的硝酸、铬酸、发烟硫酸和卤素等介质外,几乎不受化学介质的腐蚀,适用于大多数酸、碱、盐,有机溶剂及水蒸气。

( 3) 压缩回弹性。柔性石墨具有良好的压缩回弹性能,其经化工处理生成的层间化合物,是疏松多孔的气固二相结构,相比普通石墨膨胀两百倍左右,是压缩回弹性能的重要保证。

( 4) 耐辐射性。在核电设备中,对放射物质的辐照量有着非常严格的要求,而柔性石墨具有稳定的晶体结构,能承受中子射线、γ射线、α射线、β射线等放射线的长期照射而不发生明显变化,所以柔性石墨成为核级密封领域的不二选择。

( 5) 高纯度性。核反应堆中,对纯度要求也较高,卤族元素和硫元素的含量要求在200ppm以下,而柔性石墨的纯度一般高达99% 以上,因此能够适应核电工业的需要。

2.4柔性石墨加工工艺研究

它是利用鳞片石墨能形成层间化合物的特性,将鳞片石墨经特定的化学处理,使之形成某种层间化合物,再经高温热处理,使层间化合物分解,同时,石墨延C轴方向迅速膨胀,形成一种具有优良柔性的物质,即膨胀石墨(或柔性石墨),将膨胀石墨添加或不加粘结剂压制成的各种形体的材料即为柔性石墨材料。

柔性石墨的纯度对其密封性能有着重要影响,石墨中硫元素随着时间的延长,会析出造成金属表面的腐蚀,使密封效果受到减弱,甚至可能造成完全失效,而且对于核电等工业,硫等元素也需要严格控制,否则会对反应介质造成污染,导致整个反应装置的失效,所以国内外许多科学家都在致力于低硫或无硫柔性石墨的制备研究。

( 1) 低硫柔性石墨。低硫柔性石墨制备关键点在于减少主插层剂硫酸的用量,而采用有机酸及有机溶剂作为辅助插层剂,或者采用金属卤化物如三氯化铁作为辅助插层剂,这样可以有效降低柔性石墨产品的含硫量[6]。

( 2) 无硫柔性石墨。无硫柔性石墨的制备则是采用不含硫的硝酸、磷酸、高氯酸或它们的混合酸作为氧化剂和插层剂,或同时使用高锰酸钾等固体氧化剂,以及甲酸、冰醋酸等有机酸作为辅助插层剂,这样即可得到百分百无硫的柔性石墨[7,8]。

制备方法 :

(1)化学法化学法制备膨胀石墨成本较低,适用于大规模生产。天然鳞片石墨用硫酸、硝酸配制的酸化液与强氧化剂先作浸泡处理,然后经过脱酸、水洗、干燥,成为可膨胀石墨,在9500C左右的高温下膨胀,获得松装密度为0.004~0.015g/ml的膨胀石墨。由于化学法工艺中插层剂一般为浓硫酸、氧化剂一般为浓硝酸、高锰酸钾、重铬酸钾、高氯酸、三氯醋酸、乙酸酐、双氧水及其它化合物,化学法制得的膨胀石墨含硫量较高,对环境污染严重,而且在制造过程中要产生SOX、NOX气体,对人体危害较大,且产品中有硫残留,在应用中对于设备有腐蚀。同时产品的高温抗氧化性及强度也不高,限制了其境一步发展。

(2)电化学法电化学法是基于可膨胀石墨在制备过程中存在电子授受的机理,与化学相比用电化学法制造可膨胀石墨,氧化剂用量大为减少,且化学反应插入物在层间分布均匀,产品的可膨胀性能稳定且含硫量较低,已成为新工艺探索的主要目标。

(3)超声氧化法在制备可膨胀石墨的过程中,对阳极的电解液进行超声波振动,振动时间与阳极氧化时间相同,其中超声波电流小于500Ma.由于超声波对电解液的振动有利于阴、阳极的极化作用,使阳极氧化的速度加快,缩短了氧化时间,提高了生产效率,节约了能源。

(4)气象扩散法将石墨和插层化合物分别置于一个真空密封管的两端,

在插层物两端加热,利用两端的温差形成必要的反应压差,使插层物以小分子的状态进入鳞片石墨层间,从而制的膨胀石墨。此法生产的膨胀石墨的阶层数可控制,但生产成本较高,受到一定的限制。

(5)熔盐法将几种插入物与石墨混合加热,形成石墨插层,进而制的膨胀石墨。对于熔盐法,目前研究还很少。

3各种柔性石墨的产品与性能

3.1柔性石墨密封结构与性能研究

柔性石墨密封性能虽然很好,但也存在一些明显的弱点,如柔性石墨的多孔性、强度低、塑性变形,耐磨性差等,用它直接作为密封材料是不够理想的,会出现压溃,散架等情况[9]。因此,近年来,国内外的科研人员很多在努力研究柔性石墨复合垫片,并开发新型密封结构形式,以增强其应用范围和密封性能[10]。当前,主要研究的复合垫片形式主要有金属石墨缠绕式垫片,金属波齿复合垫片和金属接触型石墨垫片。

3.1.1金属石墨缠绕式垫片

金属石墨缠绕式垫片是柔性石墨复合垫片的典型结构之一。其本体部分是用V 型、U 型或W型断面的金属缠绕带与石墨缠绕带带在同一芯轴上交替层叠缠绕而成的,可分为带内环、带外环、带内外环的缠绕式垫片,分别适用于不同的法兰密封面,如表1 所示[11,12]。钢带主要作为支撑构架,以保证垫片的抗压强度,而石墨带则保证密封的可靠性。石墨缠绕式垫片的主要特点就是能够形成多道密封,压缩回弹性能好,而且可以通过不同结构和工艺参数的选用,适合不同的需求。

国内很多科研人员在石墨缠绕垫片方面做了大量研究工作,主要包括对垫片密封性能研究和工艺参数及结构的改进。南京工业大学顾伯勤等人对不锈钢柔性石墨缠绕垫片的基本性能和高温性能分别进行了研究,得到了表征垫片压缩回弹特性、蠕变性能和密封性能的曲线及拟合计算公式,为螺栓法兰连接设计和石墨缠绕垫片的选用提供了依据[13,14]。吉林化工学院陈庆等则对V型垫片的结构进行了研究和改进,通过改变参数行试验,找出参数对其性能影响的规律性,结果表明: 随着径向压紧力的增大,回弹率增大,泄漏率降低,压缩率降低。陈庆之后又在V 形结构的基础上获得W 形结构的弹性变形公式,且验证了W 型石墨缠绕垫片的回弹性能优越于V 形,且强度和刚度较大,在高压、危险工况、预紧载荷较大的法兰连接系统条件下使用更加安全可靠[15,16]。

3.1.2金属波齿复合垫片

柔性石墨金属波齿复合垫片主要是由是由带多道同心圆波齿的金属骨架和柔性石墨复合而成,其结构型式分为基本型、带定位环型和带隔条型.[17]

金属波齿垫片骨架结构有“V”形槽、梯形槽和圆弧形槽3 种,齿型可分为对齿和错齿两种形式[18]。柔性石墨波齿复合垫片的金属骨架起主要的支撑作用,当螺栓法兰上施加预紧力,柔性石墨则被压入骨架与法兰的沟槽中,金属骨架的齿尖与法兰接触,进一步压缩时,金属骨架会产生弹性变形,柔性石墨也会进一步被压缩,从而密闭在金属与法兰之间的环形空间里[19]。这样,就形成了金属材料和柔性石墨相结合的多重密封。

近年来,广东某有限公司又开发了一种新型双金属自密封波齿复合垫片结构,该垫片不仅保留了以往柔性石墨金属波齿复合垫片的一系列优异性能,而且具有与普通“强制密封”型垫片完全不同的“压力自密封”特性,其密封性能更为可靠[20]。其与以往柔性石墨波齿复合垫片的主要区别就在于,双金属自密封波齿复合垫片包含两片金属骨架,通过外圆堆焊融合而形成一个整体。当压力介质进入设备或管道后,介质会渗透到双金属片的缝隙,两金属片上产生压力,从而形成附加的垫片应力。

在柔性石墨波齿复合垫片的国内研究方面,主要集中于通过有限元模拟和试验分析等多种方法,对不同结构参数的垫片力学性能进行研究。华东理工大学蔡仁良等通过实验的方法,分析了柔性石墨覆层密度、厚度、金属骨架厚度、波齿齿距及齿深等多种因素对垫片力学性能的影响[21]。尚庆军和周先军对波齿垫片采用正交试验方法设计了三因素三水平的试验方案,并对垫片及其骨架的压缩回弹性能采用有限元计算和试验方法进行了分析研究[22]。研究结果表明波齿垫片的波数是影响垫片及其金属骨架压缩率、回弹率的显著性因素。刘宏超等利用有限元法对3 种不同齿尖厚度进行了对比分析,得出适当的齿尖厚度,能使波齿垫片的承载力得到极大的提高[23]。

3.1.3金属接触型石墨垫片

随着核电站安全性和可靠性要求的提高,催生了金属接触型石墨垫片的研制与开发。金属接触型石墨垫片是一种以高性能柔性石墨材料为核心的复合型垫片,也是柔性石墨复合垫片的最近结构形式。它是将柔性石墨放在一种专门的凹凸型的模具中加工成型后,再将该石墨环嵌放入两不锈钢环之间而制成的密封垫片。该类型垫片的设计基于金属与金属接触的原理,内外环或其中一个金属环作为限位环,典型结构如图3 所示。

在规定的螺栓预紧载荷作用下,上下法兰及金属发生接触,从而限制了石墨环的进一步压缩[24]。而金属环通过吸收所有来自管件、热震载荷等的机械应力来保障垫片的密封性能,因而使这种垫片更加适合有温度和压力波动的场合,从而为法兰接头提供可靠的密封和安全保证。这种垫片密封性能非常好,但价格昂贵,常用于核电站的核岛系统等密封要求很高的场合。比较典型的是法国LATTY 密封件厂生产REFLEX 系列产品[25]。近年来,宁波天生密封件有限公司经过多年

的实践和探索,已经初步具备了核级高纯度柔性石墨材料的生产加工能力,也研制开发了SELEX系列金属接触型柔性石墨密封垫片,应用于核电站高压蒸汽-水回路,走在了国内核级密封垫片制造厂家的前列。国内对于金属接触型石墨垫片的研究尚不多见,励行根和蔡仁良对此垫片的参数和主要性能行了试验研究,证明了其具有优良的机械性能和密封性能: 回弹性好( > 26%) ,应力松弛很少( < 0. 5%) 、泄漏率很低( < 10 - 7Pa·m3 /s) ,同时得出MMC 垫片应力与垫片石墨部分的石墨密度、容积和压缩厚度等几何参数和物理性能有关[25]。在同样的石墨容积和压缩厚度下,随着石墨密度的升高,MMC 垫片应力相应提高,回弹率也有所增加,泄漏率减小。在同样的石墨密度和压缩厚度下,石墨容积较大的垫片具有较高的回弹量。

3.1.4衍生品:柔性石墨复合材料

即柔性石墨与其他材料复合,这样既保持了石墨的性能、又弥补了不足,两全其美,扩大了使用范围。目前国内的柔性石墨复合材料主要有三种:一是柔性石墨与金属的复合。如在柔性石墨层间加上一层铁芯制成复合石墨板材,就可增加抗拉强度;在石墨缠绕垫片边缘包上一层金属,如不锈钢,就可增大垫片的强度和耐磨性,避免垫片变型。类似的还有金属石墨汽垫、增强填料环等等。二是柔性石墨与粘结剂的复合。石墨膨胀倍数不足80倍时,或者强度要求较高时,可将膨胀石墨与粘结剂进行复合山东北墅石墨矿按照这一原理制成的复合石墨轴承内衬、SB型石墨润滑带等产品使用效果极佳。三是石墨与金属粒子亲合。即把膨胀石墨颗粒通过添加、混合等方式,使之形成含金属的膨胀石墨颗粒,然后压制成各种形态的复合材料,它可以改善柔性石墨材料的耐热冲击性和防锈性。经使用发现,这种材料能够长度消除柔性石墨对金属的腐蚀作用。

4柔性石墨密封研究展望

我国未来的石化,核电等工业将继续保持着不断发展,且由于环境,能源等要素的限制,对大型工业设备的安全性也会提出更高的要求。柔性石墨作为密封领域的重要组成部分,会继续得到广泛的欢迎。同时,我国具有丰富的石墨矿产资源,约占世界探明储量的 2 /3,这些都为柔性石墨密封的发展奠定了基础。然而也存在着一些问题,如我国煤矿资源虽然丰富,但多为品位较低的石墨矿( 碳含量90% 左右) ,这为制备高纯度( 碳含量高于99. 5%) 核级石墨密封材料带来一定的障碍。同时,在石墨垫片的受力模型和泄露机理方面的研究还不多见,基础理论研究的缺失会滞后新型垫片的研制与开发,成为制约石墨垫片发展的瓶颈之一,所以未来垫片的发展可以从以下2 点加以突破:

( 1) 石墨纯度与性能。研究柔性石墨的微组分、制造加工及成型工艺对密封性能的影响,同时可以对其泄露机理加以研究,以此进一步指导石墨制备工艺的开发,以期制造高纯度和高性能石墨。

( 2) 密封结构的开发。在现有的密封结构基础上,开拓创新,以现代数值模拟仿真结合试验结果指导结构设计,开发出密封性更加优越的密封结构,实现密封的高稳定性、高可靠性[26]。利用有限元软件建立受力模型对柔性石墨垫片进行数值分析将成为研究的热点之一,柔性石墨是典型的非线性材料,复合垫片涉及接触等多种数值模型,所以目前石墨垫片的有限元分析还存在难点,而准确的有限元分析能够极大减少试验的开支,对于新结构的开发很大促进作用。密封元件的性能直接影响连接结构的紧密性。现代科学和技术飞速发展,使过程工业装备日趋高参数、大型化,新的工艺不断涌现,一些传统的密封材料和结构已经不能满足对系统和装备日趋严格的紧密性要求。因而密封材料不断提高和结构研发始终是密封技术领域的研究热点。

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垫片选型

石化行业如何选用垫片?HG20608-97为柔性石墨复合垫,HG20609-97为金属包覆垫,HG20610-97为缠绕垫,HG20611-97为齿形组合垫。 问:HG20608-97为柔性石墨复合垫,HG20609-97为金属包覆垫,HG20610-97为缠绕垫,HG20611-97为齿形组合垫。根据HG20614-97《钢制管法兰、垫片、紧固件的选配规定》,本人认为上述四种垫片在多数情况下是可以通用的。想请教大家本人的想法是否准确?在石化设计中通常选用哪一种垫片?如果考虑经济性,应优先选用哪一种垫片? 答一:一般炼油厂应用最普遍的是缠绕垫.柔性石墨复合垫承受力不够,压紧一次就损坏了.金属包覆垫一般用在防腐蚀部位,压力也不太高.聚四氟垫对温度压力也有要求(多用在1.0MP,250度一下),齿形组合垫用在特殊密封部位. 所以缠绕垫比较耐用常见的.比如可以热紧.发生轻微泄露可以继续适当紧固.一般内外环缠绕垫用在平面法兰压力1.0MP以下;内环缠绕垫用于凹凸面法兰,压力2.5MP4.0MP6.4MP和部分10.0MP部位. 较高压力时一般还常使用梯形槽法兰配钢圈垫片,压力使用在4.0MP~40MP,比如中高压蒸汽系统. 答二:要素:1、温度 2、压力 3、介质 4、开工周期 5、压力温度的波动 6、经济性 上面提到的几种垫片,由于其刚性、垫片系数等原因,大多数场合可以互替,但要考虑经济性。 答三:按标准来就可以只要压力等级搞对了就没问题!我选择4.0Mpa以上的要选用RJ的金属环垫,以下的石墨缠绕垫要316L石墨填充的,金属包垫也可以!看温度和介质也有很大关系,灵活用吧!10。0Mpa以上的还可以使用透镜垫的视情况吧! 答四:常用的垫片可以分为三大类,即非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。 a.非金属垫片: 石棉橡胶垫片,它是通过向石棉中加入不同的添加剂压制而成。在美国,很多标准中都将石棉制品列为致癌物质而禁用。但在世界范围内,石棉仍以其弹性好、强度高、耐油性好、耐高温、易获得等优点而得到广泛应用。 适用范围:T≤260℃,PN≤2.0MPa(SH 3401) T≤400℃,PN≤4.0MPa(国标) 用于水、空气、氮气、酸、碱、油品等介质工况下。 聚四氟乙烯(PTFE)包覆垫片: 适用范围:T=-180~200℃,PN≤4.0MPa 常用于低温或者要求干净的场合下 b.半金属垫片 半金属垫片有缠绕式垫片、金属包覆垫片和柔性石墨缠绕垫三大类。 缠绕式垫片:是半金属垫片中最理想、也是应用最普遍的垫片。 特点:压缩回弹性好、强度高,有利于适应压力和温度的变化,能在高温、低温、冲击、振动及交变载荷下保持良好的密封性能。 缠绕钢带:20、1Cr13、0Cr19Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2等材料 非金属缠绕带:特制石棉、柔性石墨带和聚四氟乙烯带, 适用范围:PN=2.0~10.0MPa 表6-3缠绕式垫片的型式及代号

垫片知识

垫片: 定义: 垫片(gasket)是两个物体之间的机械密封,通常用以防止两个物体之间受到压力、腐蚀、和管路自然地热胀冷缩泄漏。由于机械加工表面不可能完美,使用垫片即可填补不规则性。垫片通常由片状材料制成,如垫纸,橡胶,硅橡胶,金属,软木,毛毡,氯丁橡胶,丁腈橡胶,玻璃纤维或塑料聚合物(如聚四氟乙烯)。特定应用的垫片可能含有石棉。 垫圈(washer)是薄板(通常圆型)的一个漏洞(通常在中间)通常是用于分配的负荷线程紧固件。其他用途是作为间隔,弹簧(贝尔维尔垫片,波垫片),耐磨垫,预显示装置,锁装置。橡胶垫圈也用在水龙头(阀门)以切断流动的液体或气体。橡胶或硅垫片也可使用,以减少风扇的振动。通常垫片外径是内径的两倍左右。 种类: 平垫片flat gasket 环形平垫片flat ring gasket 平金属垫片flat metal gasket 夹棉织物的橡胶elastomer with cotton fabric insertion 夹石棉织物的橡胶elastomer with asbestos fabric insertion 夹石棉织物及金属丝加强的橡胶elastomer with asbestos fabric insertion and with wire reinforcement 无石墨压缩白石棉垫片non graphited compressed white asbestos gasket 天然白橡胶垫片natural white rubber gasket 压缩石棉垫片compressed asbestos class gasket 石棉垫片PTFE impregnated asbestos gasket 夹石棉的缠绕金属垫片spiral-wound metal gasket with asbestos filler 内环inner ring 来源:SPK大连斯派克密封技术有限公司为管道密封提供技术方案和技术支持

石墨垫片的性能特点介绍

石墨密封垫片的性能特点介绍 柔性石墨材料是一种新型的密封材料,也是工业行业中一种重要的密封材料。具有优良的耐腐蚀性、耐高低温、耐辐射、摩擦因数小、自润滑性、弹性,对液体和气体的渗透性极低。石墨垫片可根据工况的不同选择由纯石墨板或金属(齿板、平板、网)增强石墨板切割或冲压而成。 一、柔性石墨垫片的特点: 1、柔性石墨对气体和液体具有良好的不渗透性,如厚度为0.125mm的薄板,氦的透过率 仅为2*10-1cm3/s。 2、耐温性好,柔性石墨在非氧化介质中的使用温度为-200~600℃,但在氧化介质中易被氧 化。 3、各向异性,柔性石墨的传热、导电及膨胀系数有明显的各向异性现象。 4、耐辐照性强。 5、耐腐蚀性好,对一般的化学溶剂、酯类、水蒸气、还原性介质等保持良好的化学稳定性, 但在氧化介质中有一定的局限性。 6、密度低、强度高、柔软性及回弹性好。 柔性石墨的应用范围 用于工业上的管道法兰、热交换器、阀盖、冷凝器、空气压缩机、排气管、制冷机等。 适用介质:水、蒸汽、油类、酸、碱、有机溶剂、氨气、氢气等。 二、不锈钢增强石墨垫片 石墨高强垫片又称石墨复合垫片,是从增强石墨板打孔或切割而成的,内衬材料可根据需求选择不同的金属薄板。由于柔性石墨垫片机械强度较低,适合于小直径的垫片,而增强石墨垫片很大地提高了机械强度,具有良好的高强度,能在高压工况下使用,压缩回弹性、耐化学腐蚀性、耐辐射、耐高/低温、使用受命长等优异性能。 增强石墨垫片分类: 1、碳钢增强石墨垫片:柔性石墨薄片中间夹碳钢钢带(0.2mm),然后切割而成,加强了机械强度。 2、304不锈钢增强石墨垫片:柔性石墨薄片粘附在304不锈钢两面,具有很高的机械强度,各种较大尺寸及复杂形状也很适用,而且也便于运输,也是应用很广的一种密封垫片。 3、316不锈钢增强石墨垫片:耐蚀性好,高温强度优秀,但成本也要高于其他材料。 三、金属石墨缠绕垫片 金属石墨缠绕垫片是由金属带和石墨带缠绕而成的一种金属复合垫片,由V形或W形薄钢带和填充料交替缠绕而成。具有多道密封和自紧功能,对法兰压紧密封表面的缺陷不太敏感,不黏结法兰密封表面;拆卸方便,可部分消除压力、温度变化和机械振动的影响;能在高温、低温、高真空、冲击振动等循环交变的各种苛刻条件下,保持优良的密封性能。 金属石墨缠绕垫片对于适用温度来说,柔性石墨带适用温度-196~650℃(氧化介质中不高于450℃)。 无锡市科瑞密封件有限公司

垫片

垫片 垫片是用纸、橡皮片或铜片制成,放在两平面之间以加强密封的材料,为防止流体泄漏设置在静密封面之间的密封元件。 目录 1定义 2种类 3材质分类 4垫片标准 5基础标准 6相关标准 7安装要求 8适用范围 1定义编辑

垫片 垫片(gasket)是两个物体之间的机械密封,通常用以防止两个物体之间受到压力、腐蚀、和管路自然地热胀冷缩泄漏。由于机械加工表面不可能完美,使用垫片即可填补不规则性。垫片通常由片状材料制成,如垫纸,橡胶,硅橡胶,金属,软木,毛毡,氯丁橡胶,丁腈橡胶,玻璃纤维或塑料聚合物(如聚四氟乙烯)。特定应用的垫片可能含有石棉。 垫圈(washer)是薄板(通常圆型)的一个漏洞(通常在中间)通常是用于分配的负荷线程紧固件。其他用途是作为间隔,弹簧(贝尔维尔垫片,波垫片),耐磨垫,预显示装置,锁装置。橡胶垫圈也用在水龙头(阀门)以切断流动的液体或气体。橡胶或硅垫片也可使用,以减少风扇的振动。通常垫片外径是内径的两倍左右。 2种类编辑 垫片 垫片 就是垫平的产品:垫片的型式type of gasket 平垫片 flat gasket 环形平垫片 flat ring gasket 平金属垫片 flat metal gasket 夹棉织物的橡胶 elastomer with cotton fabric insertion

夹石棉织物的橡胶 elastomer with asbestos fabric insertion 夹石棉织物及金属丝加强的橡胶 elastomer with asbestos fabric insertion and with wire reinforcement 无石墨压缩白石棉垫片 non graphited compressed white asbestos gasket 天然白橡胶垫片natural white rubber gasket 压缩石棉垫片 compressed asbestos class gasket 石棉垫片 PTFE impregnated asbestos gasket 夹石棉的缠绕金属垫片 spiral-wound metal gasket with asbestos filler 内环 inner ring 外环,外定位环 outer ring 波纹金属垫片corrugated metal gasket 波纹金属包嵌石棉垫片 corrugated metal gasket with asbestos inserted 双夹套波纹金属包石棉垫片 corrugated metal double jacketed asbestos filled gasket 双夹套垫片 double jacketed gasket 金属包石棉平垫片 flat metal jacketed asbestos filled gasket 整体金属齿形垫片solid metal serrated gasket 槽形金属垫片 grooved metal gasket 环形连接金属垫片 ring joint metal gasket 八角环形垫片 octagonal ring gasket 椭圆环形垫片 oval ring gasket 透镜式垫片 lens gasket 非金属垫片 non-metallic gasket 3材质分类编辑 垫圈 washer 垫在连接件与螺母之间的零件, 一般为扁平形的金属环。 非金属垫片 non-metallic gasket 用石棉、橡胶、合成树脂、聚四氟乙烯等非金属制成的垫片。 a 非金属包覆垫片non-metallic jacket gasket 外包一层合成树脂等的非金属垫片。 半金属垫片 semimetallic gasket 用金属和非金属材料制成的垫片,如缠绕式垫片、金属包覆垫片。 a 缠绕式垫片 spiral wound gasket 由V形或W形断面的金属带夹非金属带,螺旋缠绕而成的垫片。 1) 内环 inner ring 设置在缠绕式垫片内圈的金属环。 2) 外环 outer ring 设置在缠绕式垫片外圈的金属环。 b 金属包覆 金属垫片 metallic gasket 用钢、铝、铜、镍或蒙乃尔合金等金属制成的垫片。缠绕垫片是指用金属带(一般是v型钢带)与非金属带缠绕成环形的垫片,金属带与非金属带交替缠绕,由于其具有较好的弹性,广泛用于石化、化工、电力等行业

H型复合垫片简介

收稿日期:2006208225 作者简介:谢哲蓉(19732),女,广东揭阳人,工程师,学士,从事压力容器及设备的制造工作。 文章编号:100027466(2007)0120073203 H 型复合垫片简介 谢哲蓉 (兰州石油机械研究所,甘肃兰州 730050) 摘要:介绍了H 型复合垫片的密封机理和结构,并且与波齿垫片和缠绕垫片的密封性能进行了 比较。 关键词:垫片;H 型;法兰;密封;泄漏 中图分类号:TQ 050.3;TB 42 文献标志码:B The B rief Introduction of H 2Type Compound G asket XIE Zhe 2rong (Lanzhou Pet roleum Machinery Research Instit ute ,Lanzhou 730050,China ) Abstract :The seal principle and it s const riction of H 2type complex gasket were introduced ,as compared wit h wave 2toot hed compound gasket and spiral wound gasket. K ey w ords :gasket ;H 2type ;flange ;seal ;leakage 垫片是压力容器及管道法兰连接中的重要零件,它与法兰、螺柱、螺母等相互作用,实现设备与设备、设备与管道或管道与管道之间的连接和密封,垫片性能的好坏直接影响法兰接头的紧密性和可靠性,法兰连接处的泄漏是炼油、化工、热核电、医药、航天等领域使用的压力容器和管道等生产装置安全生产需要解决的重要课题。 为了适应各种工况的使用要求,垫片的种类、型式以及制造技术均已获得了重大进展,其制做材料已从单一材料制成的平垫片发展到用各种不同材料制造的复合垫片,结构也从简单的平垫片结构发展到具有各种加强结构的高性能垫片。H 型复合垫片就是为满足在热核电和有剧毒介质工况下,对泄漏量要求极小而发展起来的一种新型垫片。 1 H 型复合垫片的结构和性能 H 型复合垫片是一种新型组合结构垫片,与波 齿垫片和缠绕垫片相比,其结构新颖、制造方便、使 用可靠、价格相对低廉。H 型复合垫片的结构见图1[1],它是在钢平垫片的2个密封面上分别沿圆周加 工1个径向宽10~25mm 、深0.3~0.5mm 的环形槽,然后在该环形槽内填充厚度为1.0~1.5mm 的柔性膨胀石墨即可 。 图1 H 型复合垫片结构简图 从图1可以看出,垫片的密封效果主要取决于柔性膨胀石墨,钢骨架则起刚性支持的作用。实际上,这种垫片是将凹凸面法兰结构的精华移植到垫片上,使其配套法兰只要平面(凸面)即可,简化了法兰的加工。因此,H 型复合垫片适用于绝大多数介质的场合,它具有耐高温、低温的特点,使用温度为-196~650℃,可在有耐腐蚀、耐放射性要求的工 况下使用,通过加宽加厚的垫片可耐高压。 国内学者对H 型垫片做了大量的设计研究工作,提出了相关的设计技术条件,也进行了相应的工业试验[2]。工业试验在南京炼油厂的3个不同装置  第36卷 第1期 石 油 化 工 设 备 Vol 136 No 11 2007年1月 PETRO 2CH EMICAL EQU IPM EN T Jan.2007

垫片

[1]垫片(gasket)是两个物体之间的机械密封,通常以防止的两个物体之间受到压力泄漏。由于机械加工表面不可能完美,使用垫片即可填补不规则性。垫片通常由片状材料制成,如垫纸,橡胶,硅橡胶,金属,软木,毛毡,氯丁橡胶,丁腈橡胶,玻璃纤维或塑料聚合物(如聚四氟乙烯)。特定应用的垫片可能含有石棉。 垫片(washer)是薄板(通常圆型)的一个漏洞(通常在中间)通常是用于分配的负荷线程紧固件。其他用途是作为间隔,弹簧(贝尔维尔垫片,波垫片),耐磨垫,预显示装置,锁装置。橡胶垫圈也用在水龙头(阀门)以切断流动的液体或气体。橡胶或硅垫片也可使用,以减少风扇的振动。通常垫片外径是内径的两倍左右。 编辑本段垫片的种类及英文对照 垫片的型式 type of gasket 平垫片 flat gasket 环形平垫片 flat ring gasket 平金属垫片 flat metal gasket 夹棉织物的橡胶 elastomer with cotton fabric insertion 夹石棉织物的橡胶 elastomer with asbestos fabric insertion 夹石棉织物及金属丝加强的橡胶 elastomer with asbestos fabric insertion and with wire reinforcement 无石墨压缩白石棉垫片 non graphited compressed white asbestos gasket 天然白橡胶垫片 natural white rubber gasket 压缩石棉垫片 compressed asbestos class gasket 石棉垫片 PTFE impregnated asbestos gasket 夹石棉的缠绕金属垫片 spiral-wound metal gasket with asbestos filler 内环 inner ring 外环,外定位环 outer ring 波纹金属垫片 corrugated metal gasket 波纹金属包嵌石棉垫片 corrugated metal gasket with asbestos inserted 双夹套波纹金属包石棉垫片 corrugated metal double jacketed asbestos filled gasket 双夹套垫片 double jacketed gasket 金属包石棉平垫片 flat metal jacketed asbestos filled gasket

垫片材料汇总整理(最全)

垫片材料汇总整理(最全) 密封技术????? 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。

最新垫片选用技术导则-0914精编版

2020年垫片选用技术导则-0914精编版

垫片选用技术导则第一部分垫片的标准HG/T20606-2009 钢制管法兰用非金属平垫片 HG/T20607-2009钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片 HG/T20609-2009钢制管法兰用金属包覆垫片 HG/T20610-2009钢制管法兰用缠绕式垫片 HG/T20611-2009钢制管法兰用具有覆盖层的齿形组合垫 HG/T20612-2009钢制管法兰用金属环形垫 HG/T20614-2009钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定(PN系列) HG/T20627-2009 钢制管法兰用非金属平垫片 HG/T20628-2009钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片 HG/T20630-2009钢制管法兰用金属包覆垫片 HG/T20631-2009钢制管法兰用缠绕式垫片 HG/T20632-2009钢制管法兰用具有覆盖层的齿形组合垫 HG/T20633-2009钢制管法兰用金属环形垫 SH3401-96管法兰用石棉橡胶板垫片 SH3402-96管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片 SH3403-96管法兰用金属环垫 SH3407-96管法兰用缠绕式垫片 JB/T87-1994 管路法兰用石棉橡胶垫片 JB/T88-1994 管路法兰用金属齿形垫片 JB/T89-1994 管路法兰用金属环垫

JB/T90-1994 管路法兰用缠绕式垫片 JB/T4718-1992 管壳式换热器用金属包垫片 JB/T4719-1992 管壳式换热器用缠绕垫片 JB/T4720-1992 管壳式换热器用非金属垫片 JB/T4704-2000 非金属软垫片 JB/T4705-2000缠绕式垫片 JB/T4706-2000 金属包垫片 GB/T 4622.1~3-2009缠绕式垫片 GB/T 19675.1-2005 管法兰用金属冲齿板柔性石墨复合垫片尺寸 GB/T 19675.2-2005 管法兰用金属冲齿板柔性石墨复合垫片技术条件 GB/T 19066.1-2003 柔性石墨金属波齿复合垫片分类 GB/T 19066.2-2003 柔性石墨金属波齿复合垫片尺寸 GB/T 19066.3-2003 柔性石墨金属波齿复合垫片技术条件 GB/T 9128-2003 钢制管法兰用金属环垫尺寸 GB/T 9130-1988 钢制管法兰连接用金属环垫技术条件 GB/T 20671.1-2006 非金属垫片材料分类体系及试验方法 BSEN12560-2001(中文版)法兰及其连接件法兰用垫片(英制) ASME B16.21-2005 管法兰用非金属平垫片 第二部分垫片制造厂商的选择要求 1、压力容器、压力管道用垫片的生产厂商必须取得国家技术监督局颁发的特种设备制造许可证,具备完善的制造、检验手段,通过ISO9000系列质量体系认证,并在石油石化行业拥有良好业绩。 2、物资采购部门组织密封垫片入库后的质量检查,内容包括合格证、材质

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

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

柔性石墨总结

柔性石墨(又称膨胀石墨)总结 从材料学的角度,膨胀石墨与柔性石墨二者有很大区别,是两种材料。膨胀石墨是松散的多孔结构材料,具有优良的隔绝密封性能。随着技术和新材料应用的发展,这两类新材料由于其不同的特性,各自的应用领域也显著不同。 柔性石墨又称膨胀石墨,它以鳞石墨为原料,经化工处理生成层间化合物。在800-1000℃的高温下,层间化合物变成气体,使鳞片石墨膨胀二百倍左右,变得像棉花导热等优点,克服了脆性的缺点,因而显示良好的密封性。 特性:耐高温、耐腐蚀、自润滑等性能的同时,还具有柔软性、回弹性、可塑性、不渗透性、自粘性、低密度和各向异性等特性。疏松多孔,富有弹性。在高温,高压或辐射条件下工作,不发生分解,变形或老化,化学性质稳定。 生产工艺:它是利用鳞片石墨能形成层间化合物的特性,将鳞片石墨经特定的化学处理,使之形成某种层间化合物,再经高温热处理,使层间化合物分解,同时,石墨延C轴方向迅速膨胀,形成一种具有优良柔性的物质,即膨胀石墨(或柔性石墨),将膨胀石墨添加或不加粘结剂压制成的各种形体的材料即为柔性石墨材料。 制备方法 1)化学法化学法制备膨胀石墨成本较低,适用于大规模生产。天然鳞片石墨用硫酸、硝酸配制的酸化液与强氧化剂先作

浸泡处理,然后经过脱酸、水洗、干燥,成为可膨胀石墨,在9500C左右的高温下膨胀,获得松装密度为0.004~0.015g/ml的膨胀石墨。由于化学法工艺中插层剂一般为浓硫酸、氧化剂一般为浓硝酸、高锰酸钾、重铬酸钾、高氯酸、三氯醋酸、乙酸酐、双氧水及其它化合物,化学法制得的膨胀石墨含硫量较高,对环境污染严重,而且在制造过程中要产生SOX、NOX气体,对人体危害较大,且产品中有硫残留,在应用中对于设备有腐蚀。同时产品的高温抗氧化性及强度也不高,限制了其境一步发展。 2)电化学法电化学法是基于可膨胀石墨在制备过程中存在电子授受的机理,与化学相比用电化学法制造可膨胀石墨,氧化剂用量大为减少,且化学反应插入物在层间分布均匀,产品的可膨胀性能稳定且含硫量较低,已成为新工艺探索的主要目标。 3)超声氧化法在制备可膨胀石墨的过程中,对阳极的电解液进行超声波振动,振动时间与阳极氧化时间相同,其中超声波电流小于500Ma.由于超声波对电解液的振动有利于阴、阳极的极化作用,使阳极氧化的速度加快,缩短了氧化时间,提高了生产效率,节约了能源。 4)气象扩散法将石墨和插层化合物分别置于一个真空密封管的两端,在插层物两端加热,利用两端的温差形成必要的反应压差,使插层物以小分子的状态进入鳞片石墨层间,从而制的膨胀石墨。此法生产的膨胀石墨的阶层数可控制,但生产成本较高,受到一定的限制。

石墨化工 柔性石墨密封垫片的研究现状及发展趋势

柔性石墨密封垫片的研究现状及发展趋势 Xx (xx学院xx xx ) 摘要: 本文主要介绍了柔性石墨的性能和制备工艺,制备工艺主要分为化学氧化法、电化学法、微波法、爆炸法和气相挥发法; 总结了石墨与金属组成的复合垫片的主要结构形式,包括金属石墨缠绕垫片、石墨波齿复合垫片和金属与金属接触型垫片; 还分析了石墨密封机理的研究现状,总结了现有的垫片泄露模型,并对石墨密封在核电等领域的应用前景和展趋势进行了展望,指出未来石墨垫片发展的方向主要集中于石墨提纯、新密封结构开发,而有限元分析作为辅助的研究方法将成为热点课题之一。 关键词:柔性石墨; 密封; 垫片; 综述; 核电 Present Research and Development Trend of Flexible Graphite Sealing Gasket Xx (xx学院xx xx ) Abstracts: The present research of flexible graphite sealing gasket were summarized.The preparation and performance of flexible graphite,the main structure of metal-graphite composite gasket were introduced.The preparation technology mainly includes chemical oxidation method 、electrochemical method、microwave、detonation and gaseous volatilization method.The structures include metal-graphite spiral wound gasket,flexible graphite corrugated metal gasket and metal to metal contact type gasket.The research status of graphite sealing mechanism were also analyzed and the main leaking models were summarized.The application of graphite seal in areas such as nuclear power and development trend were also prospected.The future development direction of graphite gasket concentrates on highly purified graphite and design of new structure .The finite element analysis as auxiliary methods will become one of research hot spot. Key Words: flexible graphite; seal; gasket; summarize; nuclear power 1 前言 我国2007 年10 月通过的《中国核电中长期发展规划( 2005—2020 年) 》中明确了“积极推进核电建设”的基本方针,计划到2020 年,我国核电装机总量将提高到4000 万千瓦,同时保持在建核电容量1800 万千瓦左右,而后国家

垫片选用技术导则-20120914

垫片选用技术导则 第一部分垫片的标准 HG/T20606-2009 钢制管法兰用非金属平垫片 HG/T20607-2009 钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片 HG/T20609-2009 钢制管法兰用金属包覆垫片 HG/T20610-2009 钢制管法兰用缠绕式垫片 HG/T20611-2009 钢制管法兰用具有覆盖层的齿形组合垫 HG/T20612-2009 钢制管法兰用金属环形垫 HG/T20614-2009 钢制管法兰、垫片、紧固件选配规定(PN系列)HG/T20627-2009 钢制管法兰用非金属平垫片 HG/T20628-2009 钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片 HG/T20630-2009 钢制管法兰用金属包覆垫片 HG/T20631-2009 钢制管法兰用缠绕式垫片 HG/T20632-2009 钢制管法兰用具有覆盖层的齿形组合垫 HG/T20633-2009 钢制管法兰用金属环形垫 SH3401-96 管法兰用石棉橡胶板垫片 SH3402-96 管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片 SH3403-96 管法兰用金属环垫 SH3407-96 管法兰用缠绕式垫片 JB/T87-1994 管路法兰用石棉橡胶垫片 JB/T88-1994 管路法兰用金属齿形垫片 JB/T89-1994 管路法兰用金属环垫 JB/T90-1994 管路法兰用缠绕式垫片 JB/T4718-1992 管壳式换热器用金属包垫片 JB/T4719-1992 管壳式换热器用缠绕垫片 JB/T4720-1992 管壳式换热器用非金属垫片 JB/T4704-2000 非金属软垫片 JB/T4705-2000 缠绕式垫片 JB/T4706-2000 金属包垫片 GB/T 4622.1~3-2009缠绕式垫片 GB/T 19675.1-2005 管法兰用金属冲齿板柔性石墨复合垫片尺寸 GB/T 19675.2-2005 管法兰用金属冲齿板柔性石墨复合垫片技术条件GB/T 19066.1-2003 柔性石墨金属波齿复合垫片分类 GB/T 19066.2-2003 柔性石墨金属波齿复合垫片尺寸 GB/T 19066.3-2003 柔性石墨金属波齿复合垫片技术条件 GB/T 9128-2003 钢制管法兰用金属环垫尺寸 GB/T 9130-1988 钢制管法兰连接用金属环垫技术条件 GB/T 20671.1-2006 非金属垫片材料分类体系及试验方法 BSEN12560-2001(中文版)法兰及其连接件法兰用垫片(英制) ASME B16.21-2005 管法兰用非金属平垫片

石墨垫片性能及应用

石墨垫片性能及应用 1、无辐射无污染。柔性石墨不含对人体有害的成分,而石棉制品会影响人体健康,也会对环境造成污染。 2、耐高温。柏德BD系列柔性石墨增强复合垫片能耐受1650℃的高温,即使化工设备熔化,垫片也很难受到影响。而多数的石棉制品在500℃以上的环境下就会分解内部结晶水导致失效。 3、适用范围广。柔性石墨除了强氧化性酸之外,能耐受大多数的化工介质,包括用于放射性化工介质。一些特殊的环境石棉制品不能使用的情况,柏德柔性石墨却能使用。性能和用途更广泛的情况下,也没有任何污染性。 4、使用简便快捷。柔性石墨的垫片系数只有石棉制品的一半,也就是说,要达到相同的密封效果,上紧螺丝的力量可以小得多。 柔性石墨增强复合垫片的优异特点! 二、耐高温。柔性石墨增强复合垫片能耐1650℃的高温,即使化工设备熔化,它仍安然无恙。而石棉制品在500℃时内部的结晶水就要分解出来,使自身粉化,失去功效。 三、适用范围广。柔性石墨除了强氧化性酸之外,能耐及大多数的化工介质,包括用于放射性化工介质,而石棉制品适应性差,不能用于放射性介质。一些化工塔器、换热器等,要求连接部位不隔热,柔性石墨能做到,石板制品则不能。 四、使用简便快捷。柔性石墨的垫片系数只有石棉制品的一半,也就是说,要达到同密封效果,上紧螺丝的力量可以小得多。柔性石墨除具备上述明显的特性外,还具有密封性能优异、压缩性、加弹性好、抗氧化性的特点,具有极强的自润性和可塑性,同时具有良好的导电、比重大、密度高等特点,可制作各种调整柴油机、压缩机等各类管道、法兰垫片等。 柔性石墨增强复合垫片的优异特点! 1.无包边、内包边、外包边、内外包边 2.基本型、齿板增强型、平板增强型、网增强型 增强石墨垫片DN50

交联聚乙烯垫复合石墨保温隔声板企业标准2020版

SW交联聚乙烯垫复合石墨保温隔声板

SW交联聚乙烯垫复合石墨保温隔声板 1范围 本标准规定了SW交联聚乙烯垫复合石墨保温隔声板的术语和定义、分类和标识,技术要求,试验方法、检验规则、包装、标志、运输与贮存。 本标准适用于新建、改(扩)建房屋建筑楼地面的保温、隔声工程 2规范性引用义件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T2918塑料试样状态调节和试验的标准环境 GB/T6342泡沫塑料与橡胶、线性尺寸的测定 GB/T6343泡沫塑料及橡胶表观密度的测定方法(体积法) GB/T6669软质泡沫聚合材料压缩永久变形的测定 GB/T8170数值修改规则与极限数值的表示和判定 GB/T8624建筑材料及制品燃烧性能分级 GB/T8810硬质泡沫塑料吸水率的测定 GB/T8813硬质泡沫塑料压缩性能的测定 GB/T10295绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法 GB/T50325室内装饰装修材料地毯,地毯衬垫及地毯胶粘剂有害物质排放限量 3术语和定义 下列术语和定义运用于本文件。 3.1交联聚乙烯垫 由低密度聚乙烯树脂加交联剂、发泡剂、阻燃剂经加热交联,连续高温发泡制成的闭孔泡沫。 2.石墨(EPS)板 在聚苯乙烯原料中加入石墨、发泡剂等助剂,通过石墨包裹在泡壁内壁形成防火经模具制作成具有闭孔结构的改性聚苯度乙烯泡沫塑料板材。 3.2SW交联聚乙烯垫复合石墨保温隔声板 由交联聚乙烯垫复合石墨保温隔声板复合制成,具有保温,隔声功能的复合材 料。 4产品标记 4.1产品标记 交联聚乙烯垫复合石墨保温隔声板的标记由表观密度、规格、导热系数组成: 2

石墨垫片是什么

什么是柔性石墨垫片 柔性石墨又称膨胀石墨,它以鳞石墨为原料,经过化工处理生成层间化合物。在800-1000℃的高温下,层间化合物变成气体,使鳞片石墨膨胀200倍左右,变得像棉花导热等优点,克服了脆性的缺点,因而显示良好的密封性。疏松多孔,富有弹性。在高温,高压或辐射条件下工作,不发生分解、变形或老化,化学性质稳定。与石棉垫片 相比,柏德密封柔性石墨具有以下的优点: 1、无辐射无污染。柔性石墨不含对人体有害的成份,而石棉制品会影响人体健康,也会对环境造成污染。 2、耐高温。柏德BD系列柔性石墨增强复合垫片能耐受1650℃的高温,即使化工设备熔化,垫片也很难受到影响。而多数的石棉制品在500℃以上的环境下就会分解内部 结晶水导致失效。 3、适用范围广。柔性石墨除了强氧化性酸之外,能耐受大多数的化工介质,包括用于放射性化工介质。一些特殊的环境石棉制品不能使用的情况,柏德柔性石墨却能使用。性能和用途更广泛的情况下,也没有任何污染性。 4、使用简便快捷。柔性石墨的垫片系数只有石棉制品的一半,也就是说,要达到相同的密封效果,上紧螺丝的力量可以小得多。 柔性石墨除具备上述明显的特性外,还具有密封性能优异、压缩性弹性优良、抗氧化 等特点,具有极强的自润性和可塑性,同时具有良好的导电性、比重大、密度高等特点,可制作各种调整柴油机、压缩机等各类管道、法兰垫片等。 柔性石墨垫片是从纯石墨板打孔或切割而成的,它具有良好的防腐蚀性,耐高/低温,良好的压缩回弹性和高强度性,各种各样的圆形的复杂的几何垫片被广泛用于管道、 阀门、泵、压力容器、热交换器、冷凝器、发电机、空气压缩机、排气管、制冷机等。 石墨复合垫片 石墨复合垫片又称柔性石墨金属增强复合垫片或高强度石墨垫片,是由冲齿的金属齿 板或冲孔的金属芯板、金属丝网与柔性石墨粒子复合压成的一种密封垫片,通常由柔 性石墨复合增强板裁制而成。

垫片选择选型(详细)

垫片原材料选择 https://www.360docs.net/doc/963902270.html,/ (2004-9-13 12:24:46) --密封技术 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

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