垫片密封及其应用的相关知识

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垫片密封的原理和结构

垫片密封的原理和结构

垫片密封的原理和结构垫片密封是一种常用且重要的密封方式,其原理和结构是指在连接两个或多个零件的接合面上使用一块或多块薄片材料来填充接合面间的缝隙,以达到防止介质泄漏、防止其他物质进入接合面的效果。

垫片密封可用于各种静态密封和动态密封场合,广泛应用于机械工程、航空航天、汽车、石油、化工、船舶等领域。

垫片密封的原理基于两个基本前提:一是使用适当的材料,能够在接触的两个件之间形成密封,并且能够具备一定的压缩性和回弹性;二是通过施加适当的预紧力,使垫片被压缩,填充接合面之间的缝隙,从而达到防止介质泄漏或其他物质进入接合面的目的。

垫片的材料种类繁多,常见的材料包括橡胶、塑料、金属、复合材料等。

选用合适的垫片材料要考虑介质的性质、工作温度、压力等因素,以确保垫片在使用过程中能达到良好的密封效果。

不同的垫片材料具有不同的密封性能,如橡胶垫片具有较好的弹性和耐腐蚀性能,金属垫片则具有较好的耐高温和耐压性能。

垫片的结构也因应用场合的不同而有所变化。

一般来说,垫片的结构包括外形与尺寸、形状和截面形状等几个方面。

垫片的外形与尺寸与连接的零件形状和尺寸相对应,以确保垫片能够完全覆盖接合面并填充缝隙。

垫片的形状因应用场合的不同而不同,常见的形状有平面、椭圆、楔形、环形等。

垫片的截面形状也根据不同情况选择,有O形、U形、V形、四方形等。

选择合适的垫片结构可以提高密封效果,减少泄漏和损坏。

垫片密封的安装通常需要预紧力。

预紧力是通过螺栓、螺母或其他连接件施加到垫片上的力量,使垫片被压缩并填充接合面之间的缝隙。

预紧力的大小应根据实际情况选择,过大容易导致垫片变形甚至破裂,过小则可能无法达到良好的密封效果。

在安装过程中,通常需要按照一定的预紧力规范施加预紧力,或者通过试验和经验来确定预紧力的大小。

尽管垫片密封是一种常见的密封方式,但其性能也存在一些局限性。

首先,由于压缩力的存在,垫片会在一定程度上变形,而且随着时间的推移,垫片的性能也会发生变化。

垫片的相关知识及选型

垫片的相关知识及选型
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第十六页,共41页。
3、“O”型垫片 “o”型空心(kōng xīn)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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第十七页,共41页。
石棉(shímián)橡胶垫片
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常用(chánɡ yònɡ)密封垫片的适用范围及经济性能
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七、结论(jiélùn)
1.中低压场合采用金属缠绕垫 在某些温度、压力不高的管道上,现在还在使用石棉橡胶垫
接触面积大,预紧时垫片容易往两边挤,不易压紧。
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2、凹凸面(MFM) 凸面和凹面相配合,凹面上放置垫片,防止垫片被挤出
(jǐ chū),适用于压力较高。
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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(róngyì)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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第十九页,共41页。
法兰密封的原理:(法兰计算见GB150-1998《钢制压力容器》)
1、预紧力压紧垫片。
2、压紧应力(垫片密封比压力)到一定数值使垫片变形,密封面上 微隙被填满,形成初始密封条件。密封比压力主要决定于垫片材 质。
3、垫片材质确定后,垫片越宽,为保证比压力,预紧力越大,螺栓 和法兰尺寸也越大,所以垫片不应过宽,更不应该把整个法兰面 都铺满垫片。

常用密封垫片基本知识

常用密封垫片基本知识

常用密封垫片基本知识目录一、密封垫片基本概念 (2)1.1 定义与分类 (2)1.2 应用领域 (3)二、密封垫片材料 (4)2.1 金属密封垫片 (5)2.1.1 钢制垫片 (7)2.1.2 铜制垫片 (8)2.1.3 铝制垫片 (8)2.2 非金属密封垫片 (10)2.2.1 橡胶垫片 (11)2.2.2 聚四氟乙烯垫片 (12)2.2.3 石棉垫片 (13)三、密封垫片结构与形式 (14)3.1 结构特点 (15)3.2 常见形式 (16)3.2.1 平面型密封垫片 (18)3.2.2 凸缘型密封垫片 (18)3.2.3 锥形密封垫片 (20)四、密封垫片设计原则与要求 (21)4.1 设计原则 (22)4.2 设计要求 (23)五、密封垫片安装与维护 (24)5.1 安装方法 (25)5.2 维护保养 (26)六、密封垫片选用与采购指南 (27)6.1 选用依据 (28)6.2 采购建议 (29)七、密封垫片性能测试与评价 (30)7.1 性能测试方法 (32)7.2 性能评价标准 (33)一、密封垫片基本概念密封垫片是一种用于连接两个或多个密封表面的重要机械元件,其主要功能是防止流体或气体在这些表面之间泄漏。

垫片通常由柔软的、可压缩的材料制成,这些材料能够在受到压力时填补接触面之间的微小空隙或不规则性,从而实现有效的密封。

垫片广泛应用于各种工业领域,包括管道系统、阀门、泵、压力容器等。

它们对于确保系统的安全运行和防止泄漏具有至关重要的作用。

密封垫片的基本概念包括其定义、功能、分类以及应用场景等方面。

接下来我们将详细介绍这些基本知识。

1.1 定义与分类密封垫片是一种用于机械密封的设备,其主要作用在于填补设备连接件之间的空隙或缝隙,从而确保流体不会泄露或流出。

它们广泛应用于各种管道、阀门、泵以及其他流体处理设备中。

根据不同的应用环境和需求,密封垫片具有多种类型和特性。

也称为密封垫圈或衬垫,是一种用于静态密封的元件。

垫片的种类作用及应用

垫片的种类作用及应用

垫片的种类作用及应用垫片是一种常用的密封元件,它被广泛应用于各个领域,起到了重要的作用。

本文将就垫片的种类、作用以及应用进行介绍。

一、垫片的种类1.法兰垫片:法兰垫片是一种在连接法兰两侧起密封作用的垫片。

根据材料的不同,法兰垫片可以分为金属垫片、非金属垫片和复合材料垫片等。

-金属垫片:由金属材料制成,具有良好的强度和耐高温性能,适用于高温、高压和腐蚀性环境下的密封工作;-非金属垫片:由橡胶、塑料、纸质等材料制成,具有良好的弹性和密封性能,适用于低温、低压和常温环境下的密封工作;-复合材料垫片:由两种或多种不同材料组合而成,既能具备金属垫片的强度和耐温性能,又能具备非金属垫片的弹性和密封性能。

2.机械垫片:机械垫片是一种在机械设备中起到密封作用的垫片。

根据用途的不同,机械垫片可以分为轴封垫片、密封圈垫片和摩擦材料垫片等。

-轴封垫片:安装在轴上,用于防止液体或气体泄露,具有良好的密封效果;-密封圈垫片:安装在管道、阀门等连接处,用于防止液体或气体泄露,具有良好的密封效果;-摩擦材料垫片:具有良好的摩擦性能和耐磨性能,通常用于机械设备的传动系统和制动系统中。

3.专用垫片:专用垫片是一种根据特定需求设计制造的垫片。

根据具体应用的不同,专用垫片可以分为电子垫片、食品级垫片和医用垫片等。

-电子垫片:用于电子设备的隔离、隔音和防尘等方面的工作;-食品级垫片:符合食品卫生标准,用于食品工业中的密封工作;-医用垫片:符合医疗卫生标准,用于医用设备和器械的密封工作。

二、垫片的作用1.密封作用:垫片能够填补连接部位的间隙,起到密封作用,防止液体或气体的泄漏,保证连接部位的工作正常进行。

2.缓冲作用:垫片能够在连接部位承受压力和冲击时,起到缓冲作用,减少连接部位的损坏风险,延长设备使用寿命。

3.隔离作用:垫片能够隔离不同介质间的接触,防止介质之间的相互渗透和污染,保持介质的纯净度和稳定性。

4.抗震作用:垫片能够在设备工作过程中抵御振动和冲击力,保护设备的安全稳定运行。

管道垫片种类和作用

管道垫片种类和作用

管道垫片种类和作用一、管道密封垫片的作用管道密封垫片是一种常见的密封材料,主要作用是在管道接口处起到密封作用,防止液体、气体泄漏。

其主要作用包括以下三个方面:1. 防止泄漏管道接口处是液体和气体泄漏的主要部位,使用密封垫片可以有效防止其泄漏,确保管道的正常运行。

特别是在高温、高压、腐蚀等恶劣环境下,密封垫片的作用更加重要。

2. 缓解振动密封垫片可以缓解管道因震动产生的噪音和振动,减少管道的摆动和破裂的风险,从而提高管道的使用寿命。

3. 增强连接强度密封垫片还可以增加管道接口的连接强度,防止管道接口因外力而脱离,使管道的连接更加牢固。

二、常见管道密封垫片种类1. 橡胶垫片橡胶垫片是一种常用的管道密封垫片,其主要材质是橡胶。

橡胶具有很好的弹性和耐热性能,能够适应高温、高压和腐蚀性环境的要求。

同时,橡胶垫片还具有良好的密封性能,可用于连接不同介质的管道。

2. 波纹管垫片波纹管垫片也是一种常用的管道密封垫片,其结构类似于波纹管,具有良好的弹性和耐热耐腐蚀能力。

波纹管垫片可以适应大范围的压力变化,具有很好的缓冲振动和隔音效果。

其密封性能好,可用于连接高粘度介质的管道。

3. 金属垫片金属垫片是一种相对较硬的密封材料,其材质通常为不锈钢、铜、铝等金属,在高温、高压和腐蚀性环境下具有非常好的耐用性能,同时其压缩性能和垫片厚度可根据需要进行调整。

金属垫片可以用于连接高温、高压和化学腐蚀性介质的管道。

总之,管道密封垫片的作用在于保证管道接口处的密封性能,防止液体、气体泄漏,并缓解管道振动,增强管道连接强度。

不同材质的垫片适用于不同的管道环境,选用时需要根据实际需求进行选择。

垫片的作用

垫片的作用

垫片的作用引言在机械制造和工程领域中,垫片是一种常见的零件,它们通常被用于填补或弥补两个物体之间的间隙,以达到密封、缓冲、抗震、防滑等目的。

垫片可以是金属、橡胶、塑料等材料制成,形状也可以有多种变化。

本文将介绍垫片的作用及其在不同场景中的应用。

1. 密封作用垫片最常见的作用就是实现密封。

当两个机械零件连接时,由于制造和加工的不精确性,常常会在连接处产生微小的间隙。

这些间隙会导致液体、气体甚至粉尘的泄漏,从而影响设备的正常工作。

垫片的主要作用是填补这些间隙,形成有效的密封层,防止泄漏的发生。

在管道连接、阀门、泵等设备中经常使用垫片来确保密封效果。

垫片通常由柔软的材料制成,如橡胶或柔性金属,能够适应连接处的不完美形状,并在压力下形成紧密的密封。

2. 缓冲作用另一个垫片的重要作用是缓冲。

在机械装置中,许多零件通常由金属或硬质材料构成,当它们彼此接触或受到冲击时,可能会引起过大的应力集中。

垫片可以作为缓冲材料,分散冲击力并减轻零件之间的压力集中,从而保护设备免受过度磨损和损坏。

特别是在汽车和机械设备的悬挂系统中,垫片被广泛应用。

它们通过分散和吸收震动和冲击力,可以使设备更加平稳地运行并延长其使用寿命。

3. 防滑作用垫片还能够提供防滑的功能。

在一些需要防止零件相对滑动的应用中,垫片被用来增加摩擦系数,从而增强连接的稳定性。

例如,在家具制造中,垫片通常用于家具脚底,以防止家具在地面上滑动,提供更好的稳定性和安全性。

4. 降噪作用另外,垫片还可以用来降低噪音和振动。

当机械设备在运行时,会产生各种噪音和震动,对操作者和周围环境造成干扰。

垫片可以通过吸收和减少振动来降低噪音水平,创造更加安静和舒适的工作环境。

在电梯、发动机和大型机械设备等领域中,垫片通常被用作减振垫片,以降低机械振动对周围环境和设备自身的影响。

5. 其他应用垫片还有许多其他的应用场景。

例如,在电子设备组装中,垫片可以用来填补电路板和外壳之间的间隙,以提供电绝缘和防尘的效果。

密封垫片种类及其适用范围

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。

第五章密封技术 第2节垫片密封

第五章密封技术 第2节垫片密封
l)尽可能选择薄的垫片 2)尽可能选择较窄的垫片
垫片宽度选择参考
5.垫片的保管及安装技术
(1)垫片的保管 除橡胶垫片外,其他各种垫片不允许弯折和 在直径方向受挤压。不得淋雨或置于温度 过高的地方,以防浸胀或老化。一般石棉 橡胶板的贮存期限为两年,耐油石棉橡胶 板贮存期限为一年半,并应存放在 10~30 ℃ 的室内,防止曝光照射而氧化。若石棉 橡胶板长期置于 10 ℃ 以下的环境中,还会 产生不同程度的失弹、发脆等现象。
3.垫片的种类
(3)金属垫片
4.垫片的选择

垫片的选择应根据工作系统的温度、压力 以及被密封介质种类、化学性能(如腐蚀性 、毒性、易燃易爆性、污染性等)、物理性 能(密度、私度等)和密封面的形状等考虑。 一般要求垫片材料不污染工作介质、具有 良好的变形能力和回弹力;垫片的耐用温 度应大于操作温度;要有一定的机械强度 和适当的柔软性;在工作温度下不易变质 硬化或软化。
(2)垫片的安装技术




10)高压设备螺栓的拧紧,提倡使用液压拉伸器。 11)拧紧螺栓必须多次进行。一般中、低压设备分2~3次 拧紧,高压设备分4~5次拧紧。 12)一般对操作温度超过 300 ℃ 的设备,在升温运行了一 段时间后,需进行热紧。这是因为垫片在压缩状态下会产 生应力松弛现象。一般在通入介质后的 1~2h 内,压紧应 力的下降占总下降值的70%~80%。2小时后下降变的缓 和。 13)换装垫片时,对那些输送易燃介质(例如氢、液化天然 气和液化石油气等)的管道,应使用安全工具,以免因工 具与法兰或螺栓相碰,产生火花,导致火灾。安全工具的 材料为铍铜合金,它是含铍0.6%、含钴2.5%的铜合金。
(2)垫片的安装技术
垫片安装涉及密封、使用寿命。 l)安装前,应检查法兰的形式是否符合要求、密封面的粗糙 度是否合格、有无机械损伤、径向刻痕和锈蚀等。 2)对螺栓及螺母进行下列检查:螺纹不允许有断缺现象;螺 栓不允许有弯曲现象。 3)对垫片进行检查:垫片的材质、形式、尺寸是否符合要求 ,是否与法兰密封面相匹配。垫片表面不允许有机械损伤 、径向刻痕、严重锈蚀、内外边缘破损等缺陷。 4)安装椭圆形、八角形截面金属垫圈前应检查垫圈的截面尺 寸是否与法兰的梯形槽尺寸一致,槽内表面粗糙度是否符 合要求。在垫圈接触面上涂红铅油,检查接触是否良好。 如接触不良,应进行研磨。
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缺点:性价比较低,易冷流,耐高温性能差; 通过填充改性、微孔改性、膨化改性以提高应用
范围。
应用:用于各种产业的设备、药液配管、纯水管线、 低温管线、氧气管等
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垫片密封的分类
聚四氟乙烯包覆垫片:
以聚四氟乙烯(PTFE)为包覆层,以石棉或非石棉压缩板等为内芯的复合垫片。垫片既具有 PTFE优异的耐化学介质腐蚀性能和密封性能,突出的表面不粘性和抗污染性,又具有压缩板 材良好的压缩回弹性能和抗蠕变松弛性能,特别适合于强腐蚀性介质或对卫生要求严格的食 品、医药等行业的中低温密封。 广泛的抗腐蚀能力 广泛的类型和尺寸 可靠的密封和安全保证 满足FDA要求的聚四氟乙烯材料 最经济的代石棉聚四氟乙烯包复垫片 应用:药液管线、玻璃衬里设备、半导体的设备、食品医药设备等密封
适用介质:水、空气、惰性气体、饱和蒸汽、中强度化学品、碳氢化合物等水、饱和蒸汽 、碳氢化合物及大多数腐蚀、非腐蚀性介质。
型式:冲齿板增强(高强垫片) 、波齿板增强、波纹板增强、金属丝网增强、金属箔增等。 应用:用于各种产业的设备、配管(LNG船、LPG船);热催化油管线等
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垫片密封的分类
聚四氟乙烯垫片:
-以聚四氟乙烯(PTFE)为主的
高品质密封材料,具有优异的耐化学介质腐蚀性 能和密封性能,突出的表面不粘性和抗污染性,
良好的压缩回弹性能和抗蠕变松弛性能,特别适
合于强腐蚀性介质或对卫生要求严格的食品、医 药等行业的中低温密封。优点:应来自范围广,耐低温,抗腐蚀,不粘附性;
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断面形状
最高温度,℃ 取金属带或非金属填充带材料的最低使用温 [1] 度。下列温度是非金属材料使用温度: 290 150 650 500 600 1090 400 500 同上
最大压力/MPa 42(有约束) 21(无约束)
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垫片密封的分类
缠绕式垫片: 以V型或W型断面的金属带与非金属填充材料缠绕而成。分基本型、带内加强 环、带外环和带内外环型,软填料有特殊石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯和非石棉纸。另有 特窄型、椭圆型等异型缠绕垫片及组合型(带金属包垫片)、铁路机车缸头专用的缠绕垫 片。 特点:优异的压缩回弹性能和安全可靠的长期密封性,极好的耐高低温性能和抗压力波动 性,对介质有很好的适应性,适用于中高低温、中高压设备及管线法兰的密封,也是机动车 排气管用垫片的首选。
PTFE包覆 无石棉毡 压缩板
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垫片密封的分类
半金属垫片:由金属与非金属材料组合而成; 结合了非金属垫片的高压缩性、低垫片比压,又具有金属材料强度高、 弹性好、耐高温特点; 具有压缩回弹性能好、强度高、耐腐蚀、抗高温、密封可靠;应用广泛。
典型产品:金属缠绕式垫片、柔性石墨复合垫片
使用条件 类型 金属缠绕垫片 PRFE: 有约束 无约束 柔性石墨: 蒸汽介质 氧化性介质 白石棉纸 陶瓷(硅酸铝) 金属包复垫片 石棉板 石墨板 半金属波形垫片 注:[1]金属的最高使用温度参见下表。
垫片密封及其应用的相关知识
朱永宽 2016.08.22
1
目录
一、垫片密封定义 二、垫片密封原理 三、垫片密封分类 四、密封垫片的选择 五、垫片选用原则 六、垫片密封失效及措施
2
垫片密封的定义
垫片是一种夹持在两个独立的连接件之间(法兰)的材料或材料组合,其作用是在预定的使用 寿命内,保持两个连接件间的密封。 垫片必须能够密封接合面,并对密封介质不渗透和不被腐蚀,能经受温度和压力等的作用。 垫片密封是化学、炼油、医药、食品、机械和电力等工业部门中压力容器、工艺设备、动力机 器和连接管道等可拆接头处最主要的静密封形式。它们所处的工况条件复杂,密封的流体范
硅橡胶(MQ) 230 氟橡胶(FKM) 260 石棉橡胶垫片 450 聚四氟乙烯垫片 260(限 150) 纯车削板 260 填充板 260(限 200) 膨胀带 260 金属增强 柔性石墨垫片 650(蒸汽) 纯 450(氧化性介质) 金属增强 2500(还原性、惰性介质) 无石棉橡胶垫片 370(连续 205) 有机纤维增强 425(连续 290) 无机纤维增强
使用特点:
作为全平面座密封垫片用于Class 150/PN2.0以下法兰。 因流体的不同,密封垫片有可能会产生膨润、溶解。 由于此类密封垫片较柔软,不易平滑地装在法兰上,所以对于DN300以上法兰推荐使用厚
度3.0mm以上(例如5mm)的垫片。
如果用较大紧固力紧固时,密封垫片会从螺栓与螺栓之间挤出,需注意不要过度紧固。
1、最大程度使接触面嵌合,减小间隙;
2、减小泄漏通道的截面积,增加泄漏阻力,使泄漏阻力其大于泄漏介质的推动力; 3、通过压紧垫片使其产生塑性变形,填平法兰密封面的微小凹凸不平,以实现密封;
垫片压紧前
垫片压紧后
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密封原理
泄漏定义:介质从有限空间内部流动到外部或从外部进入有限空间内部。 泄漏的基本条件:接触面上存在间隙,接触面两侧的压力差、浓度差等是泄漏的推动力,就垫
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垫片密封的分类
缠绕式垫片形式 金属带使用温度范围
非金属带使用温度范围
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垫片密封的分类
金属包覆垫片:以石棉、非石棉、柔性石墨等非金属材料为缓冲材料作为内芯,表面包 覆金属层,可制成任意形状,特别适用于异型法兰及换热器用密封垫片。 使用范围- 适用于各种行业的热交换器、压力容器、塔槽类、阀帽等的密封垫片。
偿装置长期运行过程中任何可能发生的垫片应力的松弛,包括热松弛、螺栓应力松弛等。
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垫片密封的分类
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垫片密封的分类
5 聚四氟乙烯包覆垫片
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垫片密封的分类
非金属垫片适用条件:
类型 纸质垫片 软木垫片 天然橡胶(NR) 丁腈橡胶(NBR) 氯丁橡胶(CR) 丁苯橡胶(SBR) 乙丙橡胶(EPDM) 适用条件 最高温度/℃ 100 120 100 100 100 100 175 最大压力/MPa 0 .1 0 .3 1 .0 1 .0 1 .0 1 .0 1 .0 1 .0 1 .0 6.0 2 .0 8 .3 5 .5 17.2 5 .0 介质 燃料油、润滑油等 油、水、溶济 水、海水、空气、惰性气体、盐溶液、中等酸、碱等 石油产品、脂、水、盐溶液、空气、中等酸、碱、芳烃等 水、盐溶液、空气、石油产品、脂、致泠剂、中等酸、碱等 水、盐溶液、饱和蒸汽、空气、惰性气体、中等酸、碱等 水、盐溶液、饱和蒸汽、中等酸、碱等
围广泛,防止密封流体通过这些接头处泄漏出来,是工厂面对的最重要也是最艰巨的任务。
虽然垫片密封与泵轴、阀杆、搅拌器轴等密封相比,其泄漏量比较小,但其用量却比它们多得 多,因此成为工厂泄漏和易挥发有机物逸出的主要源头,它们不仅严重污染环境,而且造成 产品损失相当可观,垫片密封的重要性也就不喻而言了。
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密封原理
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密封原理
对于(2):通过不同材料的复合或机械组合形成不渗透性结构,或者使用较大的夹紧力使材料 更加密实,减少以至消除泄漏; 对于(1)和(3):与垫片材料性质、接头的机械特征、结合面的性质与状态、密封流体的特性以 及紧固件夹紧程度等有关。它们也是解决垫片密封设计、安装、使用以及密封失效分析等问 题的关键。 由垫片密封的结构和垫片的密封原理可以看出,对垫片的要求: 1、具有一定的压缩变形能力可发生弹塑性变形填补密封表面上的凹凸不平造成的间隙; 2、具有一定的强度和刚性以保持一定的形状和抵抗变形的能力防止在系统的满载压缩 应力下被挤出密封面或压溃; 3、具有一定回弹能力具有回弹能力-回弹率补偿在介质压力下紧固系统的变形;
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垫片密封的分类
柔性石墨:应力松弛较小、适用范围从极低温(-240℃)到高温(500℃,2500 ℃ )、耐 辐射性优异、耐介质范围广 柔性石墨复合垫片:是以高纯度柔性石墨板材与金属骨架复合而成,具有优异的耐介质腐 蚀性能和耐高低温性能,在极端条件下具有优异的密封性能,能满足普通材料无法胜任的 密封要求,且工艺成熟、使用方便,具有广泛的适用性。
水、脂、酸 水、石油产品、酸等 水、水蒸汽、空气、惰性气体、盐溶液、油类、溶济、中等酸、碱等。
强酸、碱、水、蒸汽、溶剂、烃类等
酸(非强氧化性) 、碱、蒸汽、溶剂、油类等
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视粘接剂(SBR、NBR、CR、EPDM 等)而定
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垫片密封的分类
橡胶垫片: 将各种材质的橡胶板冲裁加工而成的密封垫片,适用于不能施加很高紧固力的低压场合。主 要产品有硅胶垫、丁腈橡胶垫、氟橡胶垫、其他橡胶垫。
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;
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垫片密封的分类
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 例:Garlock、克林格(KLINGERSIL)等
如密封面完全光滑、平行,并有足够的刚度,它们可以依靠紧固件夹持在一起,无须垫片可
达到密封的目的(即无垫密封)。在实际中,密封面存在粗糙度; 不绝对平行;刚度不是无限大 ;各紧固件刚度不同和分散排列,造成密封面载荷在圆周方向上不均匀。为了弥补这种不均匀 的载荷和相应的变形,在两连接件密封面间放入一垫片,使之适应密封面的不规则性。 垫片密封的目的 :利用垫片形成物理壁垒以阻止介质的流动,防止泄漏的发生 密封的方法 :
4、具有抗蠕变能力防止垫片在高温下蠕变实效;
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密封原理
而垫片从使用上又包括初始密封和工作密封两个作用机理。 1、初始密封:通过对垫片进行压缩,使其与密封面间产生足够的压力(垫片预紧应力,初始垫 片比压〕,以阻止介质通过材料本身的渗透,同时保证垫片对连接件有较大的顺应性,即垫片 材料受压缩后发生的弹性或弹塑性变形能够填塞密封面的变形和表面粗糙度,以堵塞界面泄 漏的通道。垫片预紧应力是否能够作到初始密封,与使用的垫片材料密切相关,不同的材料 在相同的压缩量下得到的垫片应力是不相同的,自然同样密封要求下所能密封的介质压力也 不一样,或者说相同的介质压力下,得到的密封度不同。 2、工作密封:当初始垫片应力作用于垫片后,它必须在装置的设计寿命内保持足够的应力, 以维持允许的密封度。因为装置在流体压力作用下,密封面将被迫分离,垫片必须通过弹性 应变以弥补该分离量,并且残余维持密封所需要的工作(残余〕垫片应力。该弹性应变必须补
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