垫片选型

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机械设计必备知识点 —— 密封垫片如何选型

机械设计必备知识点 —— 密封垫片如何选型

机械设计必备知识点——密封垫片如何选型在石油、石化、化工等行业的生产、加工、储运乃至销售环节,常常伴随着易燃、易爆、高温、高压、有毒有害和腐蚀等危险因素,机器及设备在使用中工作介质的“跑、冒、滴、漏”,给生产带来极大的危害。

设备中工作介质的泄漏,会造成浪费并污染环境。

垫片密封是过程工业装置中压力容器、过程设备、动力机器和连接管道等可拆连接处最主要的静密封型式。

它们所包含的流体介质范围相当广泛,防止液体或气体通过这些接头处泄漏出来是工厂面临的最重要,也是最困难的任务。

随着生产装置的大型化,生产工艺向高温、高压、高速的方向发展,出现泄漏的机会越来越多,发生事故的概率越来越大,造成的经济损失也越来越大。

往往一处法兰的泄漏就有可能导致一套装置乃至全厂停产,还极有可能会引起火灾、爆炸,造成人员伤亡等重大事故,发生泄漏带来环境污染、产品损失甚至事故,垫片密封的重要性也就不言而喻了。

因此,垫片的选用、设计、制造所存在的问题已逐步引起人们的高度重视。

那么,究竟应该如何选择合适的垫片呢?垫片与垫片密封垫片是一种夹持在两个独立的连接件(主要是指法兰)之间的材料或材料的组合,其作用是在预定的使用寿命内,保持两个连接件间的密封。

垫片必须能够密封结合面,并确保密封介质不渗透和不被腐蚀,能够承受得住温度和压力的作用。

垫片密封一般有连接件(如法兰)、垫片和紧固件(如螺栓、螺母)等组成(见图1),因此决定某个法兰密封性时,必须将整个法兰连接结构作为一个系统进行考虑。

垫片工作正常或失效与否,除了取决于设计选用垫片本身的性能外,还取决于系统的刚度和变形、结合面的粗糙度和平行度以及紧固载荷的大小和均匀性。

图1-垫片密封的法兰连接结构垫片选型五要素了解了垫片密封的结构,我们就可以从温度、应用、介质、压力和尺寸(TAMPS)五个方面来考虑选择一个合适的垫片。

∙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,不同的垫片材料的最高工作温度差异很大。

石化换热器垫片参照表大全

石化换热器垫片参照表大全

石化换热器垫片参照表大全摘要:1.石化换热器垫片概述2.垫片类型及其特点3.参照表大全的作用和意义4.应用领域及发展趋势正文:【石化换热器垫片概述】石化换热器垫片是石化行业中用于密封换热器连接处的一种重要零部件,其作用是防止流体泄漏和减少热量损失。

垫片通常由金属、非金属或有机合成材料制成,具有良好的耐腐蚀性、密封性和耐温性能。

在我国石化行业中,垫片有着广泛的应用,对于确保生产安全、提高生产效率具有重要意义。

【垫片类型及其特点】根据材质和性能特点,垫片可分为以下几类:1.金属垫片:具有较高的强度和耐压性能,适用于高温高压的换热器连接。

常见的金属垫片有铜垫片、铝垫片和不锈钢垫片等。

2.非金属垫片:具有良好的耐腐蚀性能,适用于腐蚀性较强的流体密封。

常见的非金属垫片有石棉垫片、橡胶垫片和聚四氟乙烯垫片等。

3.有机合成垫片:具有较好的耐温性能和抗老化性能,适用于低温和高温的换热器连接。

常见的有机合成垫片有聚氨酯垫片、硅胶垫片和氟橡胶垫片等。

【参照表大全的作用和意义】石化换热器垫片参照表大全是针对不同类型的垫片,列举了其适用范围、性能参数、规格尺寸等信息,方便工程技术人员在设计、选型和使用过程中进行参考。

参照表大全对于确保垫片的正确选用、提高换热器的工作效率和安全性能具有重要作用。

【应用领域及发展趋势】石化换热器垫片广泛应用于石油、化工、冶金、电力等行业。

随着我国石化工业的快速发展,垫片技术也在不断进步,未来的发展趋势包括:1.研发新型高性能垫片材料,以满足不断提高的使用要求。

2.提高垫片的耐腐蚀性和抗老化性能,延长使用寿命。

3.采用智能化生产工艺,提高垫片生产效率和质量。

4.研发环保型垫片,减少对环境的影响。

总之,石化换热器垫片在石化行业中具有重要作用,参照表大全为垫片的选用和应用提供了重要参考。

垫片选型五要素范文

垫片选型五要素范文

垫片选型五要素范文垫片选型的五要素包括:材质选择、温度和压力要求、介质要求、尺寸和形状要求、安装条件及使用环境。

1.材质选择:垫片的材质选择非常重要,因为它直接影响到垫片的密封性能和使用寿命。

常见的垫片材料有橡胶、金属、塑料和纤维等。

在选择材料时,需要考虑到介质的特性和温度、压力等环境因素。

比如,对于高温环境可以选择耐温性能好的金属垫片,对于强腐蚀介质则可以选择化学稳定性好的塑料垫片。

2.温度和压力要求:垫片的温度和压力要求是选型时必须考虑的因素之一、不同垫片材料有不同的耐温和耐压范围,如果超过了其极限,垫片就会失去密封性能,甚至损坏。

因此,需要根据应用场景的实际温度和压力要求选择合适的垫片。

3.介质要求:垫片的介质要求指的是垫片需要密封的介质的类型和性质。

不同的介质可能具有不同的化学性质、粘度和腐蚀性等特点,对垫片的材料和结构有特殊要求。

例如,一些酸碱介质可能会腐蚀垫片,所以需要选择耐腐蚀性好的材料;一些高粘度介质会产生较大的摩擦力,需要选择较硬的垫片材料来保证密封性能。

4.尺寸和形状要求:垫片的尺寸和形状要求与垫片的安装条件和应用机器设备有直接关系。

一般来说,垫片的尺寸要与密封件的安装孔或密封面相适配,以确保密封效果。

此外,垫片的形状也需要根据密封面的特点来选择,如选择平垫片、锥面垫片或弯曲垫片等。

5.安装条件及使用环境:垫片的选择还要考虑安装条件和使用环境的影响。

比如,一些垫片需要在极端环境下使用,如高湿度、高真空或高辐射环境下,这就要求垫片具有良好的耐热、抗老化等特性。

此外,需要考虑到安装紧固力、垫片变形和寿命等方面的因素,以保证垫片的稳定性和可靠性。

以上即是垫片选型的五要素。

通过充分考虑材质选择、温度和压力要求、介质要求、尺寸和形状要求以及安装条件及使用环境等因素,可以选择出适合特定应用场景的垫片,确保其具有良好的密封性能、耐久性和可靠性,为工程设备的正常运行提供保障。

垫片的相关知识及选型

垫片的相关知识及选型
一、垫片的结构型式和种类
1、垫片的结构型式 工业上使用的平垫片一般由密封元件及内、外加强环组成,密封元件或称垫
片本体是阻止泄漏的关键部分。 其常用的材料有非金属材料,如柔性石墨、聚四氟乙烯、纤维增强橡胶基复
合板等。 此外,密封元件材料也可以是刚性或柔性的金属,通常用于压力和温度较高
的场合。 对于非金属材料的密封元件,通常插入金属材料予以增强,同时也方便了如
仅蒸汽用垫片为石棉加天然橡胶,而油品用垫片则尽可能用石棉加合成橡胶垫 片。
橡胶石棉垫片用于水管及压缩空气管道法兰时应涂以鱼油与石墨粉的拌合物, 用于蒸汽管道法兰时,应涂以机油与石墨粉的拌合物。
7
3、聚四氟乙烯类垫片
在可能的使用温度范围内(-180~250℃)内几乎不能被化学药剂和溶剂侵蚀, 同时,又可做防电化腐蚀配管的绝缘垫片。 (1)聚四氟乙烯平垫片:一般适用于凸凹面法兰和带水线的法兰,不适用于宽面法 兰。多用于耐腐蚀的场合。为了达到良好的密封效果,可在垫片上涂聚四氟乙烯 膏。 (2)聚四氟乙烯毡垫片:其化学性质与聚四氟乙烯平垫片相同。但耐泄露性能、耐 压缩性比聚四氟乙烯平垫片优越,可用于宽面法兰。其密封的最小预紧比压y为 11.77-19.6MPa,使用温度200℃、压力为0.98MPa左右。 (垫片的接触面位于法兰螺栓孔包围的圆周范围内的—窄面法兰垫片的接触面分布在 法兰螺栓中心圆内外两侧的—宽面法兰)
八角形环垫
椭圆形环垫 RX型及BX型自紧 密封环垫
4
二、非金属垫片
1.石棉垫片:
国产石棉橡胶板使用范围和性能
名 牌号 表面颜色 横向抗拉强

度/MPa
石 XB450 紫色 棉 橡 XB350 红色 胶 板 XB200 灰色
≥19.0 ≥12.0

船舶垫片选型表

船舶垫片选型表
适用于低温低压蒸汽系统
AIG36/
AIG184
AIG36/AIG184
(PTFE)(膨化)聚四氟乙烯
食用油、饮用水、货油、及各种化学品等管系
适用于条件苛刻的化学品,(AIG184)通过美国食品药物署(FDA)认证
石墨增强垫片
AIG39
AIG39B
增强金属冲刺板及柔性石墨
用于主机、发电机、锅炉等烟道高温排气管系
冲刺板加强型,耐强度不等的腐蚀介质
金属缠绕垫片
AIG35
AIG SU型
金属钢带及
GRAFLEX石墨
用于高温、高压空气、蒸汽及凝水管等系统
专利SU型,尤其
适用于蒸汽及高温高压的管路系统
橡胶
垫片
AIG141
丁腈橡胶
海水、淡水系统通常用于海水 NhomakorabeaAIG142
氟橡胶
货油、蒸汽回收管系
通常用于货油
AIG147
硅橡胶
艾志集团(AIG)密封垫片船舶使用选型表
产品
名称
艾志产
品型号
材质
使用位置
备注
无石
棉板
垫片
AIG300
AIG300—IM
芳纶纤维
燃油、滑油、水、海水、污水、压缩空气、消防水、甲板排水、透气测探等管系
通用型,适用于水,油系统
AIG350
AIG350—IM
特种纤维合成
燃油、锅炉给水、焚烧炉管、滑油、淡水冷却、高压压缩空气等管系
用于饮用水管系
无毒
密封材.料
赤士盾442M
原装进口剖分式机械密封
船用尾轴密封,适用性强
产地美国CHESTERTON
赤士盾29
特种耐磨盘根

垫片的相关知识及选型报告

垫片的相关知识及选型报告

垫片的相关知识及选型报告垫片是一种用于填补或分隔两个物体间空隙的材料,通常由柔软且可压缩的材料制成。

垫片在工业、建筑和汽车等领域中被广泛应用,它可以起到密封、缓冲、隔热和减震等作用。

本报告将介绍垫片的相关知识和选型要点。

一、垫片的种类1.扁平垫片:扁平垫片是最常见的一种垫片,通常由橡胶、塑料、金属和纤维等材料制成。

它们具有耐高温、耐压力和耐腐蚀的特性,在静态密封和动态密封中都有广泛应用。

2.金属垫片:金属垫片通常由不锈钢、铜、铝和钛等金属制成。

它们具有高温、高压和耐腐蚀的特点,适用于各种工业设备和管道的密封,并能够承受较大的压力。

3.波纹管垫片:波纹管垫片由波纹金属制成,它们具有弹性和压缩性能,适用于高温、高压和挠曲变形较大的密封环境。

波纹管垫片常用于蒸汽管道、压力容器和汽车发动机等设备中。

4.填料垫片:填料垫片由灌入填料的软性材料制成,如石棉、碳纤维和聚四氟乙烯等。

填料垫片具有良好的密封性能和耐腐蚀性能,适用于化工、石油和制药行业等特殊环境。

二、选型要点在选择合适的垫片时,需要考虑以下几个因素:1.工作条件:根据使用环境中的压力、温度和介质等因素选择合适的垫片材料。

如在高温环境下,需要选择耐高温的垫片材料。

2.密封要求:根据密封性能的要求选择适当的垫片,如需求静态密封性能较好的场合,金属垫片和填料垫片常常是不错的选择。

3.安装方式:根据设备的结构和安装方式选择适当的垫片形状和尺寸。

如在波纹管和螺纹接头等特殊结构中,需要选择适合的波纹管垫片或沟槽垫片。

4.经济性:考虑垫片的价格和寿命等因素选择经济合理的垫片材料。

有时,选择使用寿命较短的廉价垫片也是一种经济的选择。

5.其它因素:根据特殊要求,如抗化学腐蚀、耐磨损和抗老化等性能,选择具有相应特性的垫片材料。

三、结论综上所述,垫片是一种常用的密封材料,在工业生产和建筑工程中起到重要作用。

选择合适的垫片需要考虑工作条件、密封要求、安装方式、经济性和其他因素等。

垫片的相关知识及选型报告

垫片的相关知识及选型报告

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缠绕式垫片按其结构不同可分为四种型式:基本型、 带内环型、带定位环型、带内环和定位环型。
填充带 金属带
基本型
缠绕式垫片的选择和使用方法: a、基本型垫片适用于榫槽面法兰 b、内环型垫片适用于凹凸面法兰 c、定位环型垫片适用于平面和突面法兰
d、内环和定位环型垫片适用于平面和突面法兰
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2、金属包石棉垫片
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3、榫槽面(TG) 槽中垫片不被挤动。 螺栓力较小。获得良好的密封效果。
结构较复杂,更换垫片较困难。
榫面容易损坏, 适于易燃、易爆、有毒介质及较高压力。 压力不大时,即使直径较大,也能很好密封。
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4、全平面(FF)与环连接面(RJ) 全平面密封适合于压力较小的场合(PN≤1.6MPa); 环连接面主要用在带颈对焊法兰与整体法兰上,适用压力 范围为(6.3MPa≤PN≤25.0MPa)
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3、“O”型垫片 “o”型空心金属环垫用于高温、高压、超真空、超低温的 场合和不能使用金属材料的场合。
“o”型金属环垫的种类有单纯型、开孔型、充压型。
除了上述的垫片之外,还有平形、波形、透镜形等金 属垫片,平时少见不一一介绍。
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石棉橡胶垫片
聚四氟乙烯垫片
金属缠绕垫片(spiral wound gasket)
( 1 )平行金属包石棉垫片:适用于不超过 450℃的蒸汽、空 气、气体、油等管线。
( 2 )波形金属包石棉垫片:适用于不超过 450℃的蒸汽管线 。 ( 3 )半金属包石棉垫片:适用于 450 ℃的蒸汽、空气、气体 、油。 (4)特殊金属包石棉垫片:主要用于蒸汽、油等长输管线。 (5)平行双金属包石棉垫片:主要用于高温耐油场合。
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2、金属齿形垫片 金属齿形垫片密封表面接触区的 V 形筋形成许多具有 压差的空间线接触,所以密封可靠,使用周期长。缺点是 在每次更换垫片时,都要对两法兰密封面进行加工,因而 费时费力。另外,垫片使用后容易在法兰密封面上留下压 痕,故一般用于较少拆卸的部位。

垫片的选型与设计

垫片的选型与设计

压力
垫片必须能够承受最大压力,这种最大压 力或许是试验压力,它可能是正常工作压 力的1.25-1.5倍。对于非金属材料的垫片, 其最大压力还会与最高工作温度有关系, 通常最高温度乘以最高压力的值(即PxT值) 有一极限值,所以在选择其最大工作压力 时,还要考虑垫片能承受的最大PxT值。下 图为GARLOCK常见压制垫片的PxT值图, 不同型式的垫片所能够承受的压力也是不 一样的。
除了短期能耐受的最高和最低工作温度外, 还应考虑其允许的连续工作温度。垫片材 料应能够抗蠕变,以降低垫片的应力松弛,
这样才能保证垫片在工作条件下密封,大 多数垫片材料随着温度的升高,蠕变会变 得严重,因此,垫片质量优劣的一个重要 指标就是垫片在一定温度下的蠕变松弛性 能。
图3-不同的改性PTFE和传统纯PTFE的蠕变测试对比
图7-GARLOCK常见压制垫片的P╳T值图
图8-为各种型式的垫片所适用的法兰压力等级
尺寸
在满足法兰粗糙度和不平度条件时,尽可 能的选择薄的垫片。垫片的厚度与其型式、 材料、直径、密封面的加工状况和密封介 质等相关。对于大多数非金属板材垫片而 言,薄的垫片抵抗应力松弛的能力也比较 大。因薄的垫片其内侧跟介质接触的面积 也小,所以沿垫片本体渗漏也随之减少, 并且此情况下垫片所承受的吹出力也小, 垫片也就不容易被吹出,图9形象的展示了
图5-不同的法兰于法兰粗糙度要求也是不一 样的,具体可以参考图6
介质
垫片应在全程工作条件下不受密封介质的 影响,包括抗高温氧化性、抗化学腐蚀性、 抗溶剂性、抗渗透性等,显然垫片材料对 介质的耐化学腐蚀性是选择垫片的首要条 件。对于非金属垫片或者复合垫片中的非 金属材料来说,材料的耐化学腐蚀性能可 以参考垫片厂家提供的非金属材料抗化学 品性能表。对于垫片中跟介质直接接触的 金属材料,应和法兰材料一样或有更高的 耐腐蚀性能。
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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形式适用密封面型式垫片型式代号SH3407-96 HG20610-97 JB/T90-94 GB4622.1-93基本型榫槽面A A A A带内环凹凸面C B B C带外环凸台面B C C B内外环凸台面PN≥5.0MPa、T≥350℃时。

D D D D表6-4 常用缠绕式垫片的使用条件垫片材料法兰公称压力(MPa)温度范围℃奥氏体不锈钢/特制石棉≤25.0 -50~500奥氏体不锈钢/柔性石墨≤25.0 -196~600奥氏体不锈钢/聚四氟乙烯≤10.0 -196~200铁包式垫片:密封性能不如缠绕式垫片,故压力管道中用的不多,它常用在换热器封头等大直径的法兰连接密封副上。

柔性石墨复合垫由冲齿或冲孔金属芯板与膨胀石墨粒子复合而成。

适用于突面、凹凸面和榫槽面法兰。

c.金属垫片金属垫片常用在高压力等级法兰上,以承受比较高的密封比压。

常用的金属垫片有平垫、八角形垫和椭圆型垫三种。

金属平垫片:常与凸台面、凹凸面、榫槽面法兰使用。

八角形金属垫片和椭园形金属垫片:常与环槽面法兰使用。

与椭圆形金属垫片相比八角形金属垫片容易加工,故其应用比较多。

金属垫片的材料应配合法兰材料选用,且要求垫片硬度比法兰密封面硬度低(不少于HB30)。

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:其余为硫化剂和填充剂。

400号耐油石棉橡胶板配方如下:石棉纤维68%;丁腈橡胶(内含36~40%丙烯腈)17%;碳酸钙8.2%;酚醛树脂1.5~2%;其余为硫化剂及各种填充剂。

石棉橡胶板有适宜、弹性、柔软性、耐热及耐介质性,用它制作垫片,既方便又便宜,因此在化工企业中,尤其是中、小型化工厂得到广泛应用。

有关标准见表2-1.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:其余为硫化剂和填充剂。

400号耐油石棉橡胶板配方如下:石棉纤维68%;丁腈橡胶(内含36~40%丙烯腈)17%;碳酸钙8.2%;酚醛树脂1.5~2%;其余为硫化剂及各种填充剂。

石棉橡胶板有适宜、弹性、柔软性、耐热及耐介质性,用它制作垫片,既方便又便宜,因此在化工企业中,尤其是中、小型化工厂得到广泛应用。

有关标准见表2-1.图2-3(a)为Y型断面的包垫,它是用筒料车削成0.8~1mm厚的环状薄片,从外侧厚度的中心切开,在切口中放入芯材。

切口开至距内孔处约为 1.5~2mm。

图(b)为型断面包垫,内径可与法兰内径一致,以防止流体在法兰处产生涡流。

由于芯材放入后空隙比Y型小,故内部空气膨胀量也小,密封性能好。

图(c)为厚0.4~0.8mm的带状聚四氟乙烯薄膜,将它两端热合后抱在环状的芯材外面呈U状,制造简便,适用于直径较大的设备。

从70年代起,国外出现了一种GORE-TEX聚四氟乙烯接口密封带,它是将聚四氟乙烯扩张成一种强韧、多孔的材料,及GORE-TEX膨体聚四氟乙烯。

该材料保持了聚四氟乙烯原有的各种性能,截面为扁平状,比聚四氟乙烯塑料更为柔软,压缩性能好。

在一些法兰表面质量不高或玻搪类设备上使用,比一般的密封材料更为合适。

此外,该密封带以各种宽度的盘形包装供货,可根据设备的具体情况,现场截取所需长度。

安装时,接口交叉安放并留出一定长度,便可压紧。

据介绍,GORE-TEX接口密封带使用范围如下:压力至20MPa,温度-260~315℃。

聚四氟乙烯的物理、化学性能和机械性能见第十四章。

(5)其它为了解决化工生产中的密封问题,国内还试制出一些石棉类垫片。

现举几例介绍如下:①石棉树脂板垫片采用蓝石棉和聚氯乙烯树脂等原料制成的一种软质板状材料裁成的耐酸垫片,强度较高,耐压性能好,价格较为便宜。

试样在65%硝酸中煮沸1小时,重量损失为7.28%。

②石棉浸渍垫片采用耐酸的蓝石棉板冲制成型并经浸渍耐酸涂料而成的一种定型耐酸密封垫片。

上两种垫片在硝酸、硫酸作浸泡、煮沸试验后,其失重和增重百分比均大大低于耐酸石棉橡胶板。

③石棉编织垫片将石棉绳编织成扁平状,然后将两头用石棉绳缝接而成的垫片。

根据使用温度的高低,石棉用料有所不同。

目前,国内采用60~70%蓝石棉与一级温石棉混制的石棉编织垫片,可使用至800℃。

2、金属复合型垫片非金属垫片(除柔性石墨外)的耐高温、高压性能均不如金属材料。

因此,为了解决高温、高压设备的密封,设计了金属复合型垫片。

(1)金属包垫该垫片以非金属材料为芯材,外包厚度为0.25~0.5mm的金属薄板。

按包覆状态,可分为全包覆、半包覆、波形包覆、双层包覆等。

见图2-4。

金属薄板根据材料的弹塑性、耐热性和耐蚀性选择选取。

主要有铜镀锌铁皮、不锈钢、钛、蒙乃尔合金等。

使用较多的为铜、镀锌铁皮和不锈钢。

作为金属包垫的中芯材料,耐热性是主要考核指标。

一般采用石棉板或低橡胶用量的石棉橡胶板、耐高温性能好的碳纤维或瓷质纤维(一般指碳化硅纤维、氮化硅、氮化硼纤维)及柔性石墨板材等。

金属包垫的另一特点是能制成各式异形垫片。

例如椭圆形、方形、带叉形或更复杂的形状,可以满足各种热交换器管箱和非圆形压力容器密封的需要,而其它复合型垫片却不能。

目前,炼油行业使用全包覆型包垫较多,其标准有JB1163-82.(2)金属带缠绕式垫片缠绕垫片是由薄的金属波形带与石棉或柔性石墨等非金属带交替绕成螺旋状,将金属带的始末端点焊二制成。

国外亦称作螺旋垫片。

缠绕垫有四种类型,见图2-5.图2-5(a)为基本型;图2-5(b)为带内环的;图2-5(c)为带外环的;图2-5(d)为带内、外环的。

钢带剖面形状也有两种:W形和V形。

W形钢带回弹性能优于V形,但加工困难,故国内目前绝大部分使用V形。

其剖面图见2-6。

钢带材料一般有低碳钢、不锈钢、钛、蒙乃尔合金等,厚度为0.15~0.2mm。

国内大都采用低碳钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢。

非金属带材中,曾以石棉带为主,近年来,柔性石墨材料得到迅速发展,大有取代石棉缠绕垫之势。

此外,国外还出现了聚四氟乙烯带、陶瓷纤维纸、碳纤维纸缠绕垫片。

缠绕垫的标准有JB1162-82.加内、外环对增进缠绕垫的密封性能有一定作用。

由于金属带的断面形状使缠绕垫获得一定弹性,再加上内、外环,则当基本型垫片受压时,外环和内环分别处于受拉和受压状态;当基本型垫片载荷下降时,内、外环储藏的能量释放,提高了垫片的回弹力。

与其它类型垫片相比,增强了对压力和温度变化的适应能力,二次紧固的必要性也大大减少。

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