密封墊片選用與功能與應用
密封墊片是管道、設備及系統(tǒng)密封的重要部件,根據不同介質和應用場景,選用的密封墊片類型各異。密封墊片選用應考慮以下幾個因素:耐介質性、耐壓性能、耐溫性能、耐氧性能、耐臭氧性能、耐油性能等。
密封橡膠板:天然橡膠適用于水、海水、空氣、惰性氣體、堿類、鹽類水溶液等介質,但不耐礦物油和非極性溶劑。長期使用溫度不超過90℃,低溫性能優(yōu)異,可在-60℃以上使用。丁腈橡膠適用于石油類產品,如石油、潤滑油、燃料油等,長期使用溫度為120℃,如在熱油中可耐150℃,低溫為-10~-20℃。氯丁橡膠適用于海水、弱酸、弱堿、鹽溶液,耐氧和臭氧老化性能優(yōu)異,耐油性次于丁腈橡膠而優(yōu)于其他通用橡膠,長期使用溫度低于90℃,使用溫度不超過130℃,低溫為-30~-50℃。氟橡膠有多個品種,它們分別具有良好的耐酸、耐氧化性能以及耐油、耐溶劑性能??梢栽趲缀跛械乃犷惤橘|以及一些油和溶劑中使用,長期使用溫度低于200℃。
橡膠板材:作為法蘭墊片,多用于管道或經常拆卸的人孔、手孔,壓力不超過1.568MPa。橡膠墊片具有軟、貼合性能好,在較小的預緊力下就能發(fā)揮密封效果。正因如此,在承受內壓時,因墊片偏厚或硬度偏低而容易被擠出。橡膠墊片在苯、酮、醚等有機溶劑中使用,易出現溶脹、增重、變軟、發(fā)粘現象,導致密封失效。一般溶脹度超過30%就不能使用。在低壓(尤其是0.6MPa以下)、真空情況下,采用橡膠墊較為適宜。橡膠材料致密性好,透氣率低。例如氟橡膠,適宜作真空容器的密封墊片,真空度可達1.3×10-7Pa。橡膠墊在10-1~10-7Pa真空度范圍使用時,需經烘焙和抽氣處理。石棉橡膠板價格較其它墊片低,使用方便;問題是:墊片材料雖然加入了橡膠和一些填充劑,仍無法將那些串通的微小孔隙完全填滿,存在微量滲透。故在污染性極強的介質中,即使壓力、溫度不高也不能使用。當用于一些高溫油類介質時,通常在使用后期,由于橡膠和填充劑碳化,強度降低,材質變疏松,便在界面和墊片內部產生滲透,出現結焦和發(fā)煙現象。另外,石棉橡膠板在高溫下易粘結在法蘭密封面上,給更換墊片帶來了許多麻煩。
合成纖維橡膠板:環(huán)保耐高溫高壓,并有很廣泛的耐介質性。柏德合成纖維板耐壓可達120bar,可在-200℃-800℃下使用,并可根據不同應用工況可設計相應的密封性能。是目前密封市場的主流產品。
聚四氟乙烯:聚四氟乙烯在受壓及高溫下易冷流及蠕變,故一般用于低壓、中溫、強腐蝕以及不允許污染的介質,如強酸、強堿、鹵素、藥品等。安全使用溫度在150℃,壓力1MPa以下。填充聚四氟乙烯雖然強度高些,但使用溫度也不超過200℃,且耐腐蝕能力下降。聚四氟乙烯包墊使用壓力一般不超過2MPa。
其它石棉樹脂板和浸漬無石棉板墊片:多用于各種酸性介質的管道、泵、閥、進出口法蘭,其使用溫度在80℃、壓力在0.6MPa以下。
金屬包覆石棉墊:由金屬薄板包覆石棉板或石棉橡膠板,使其不與介質直接接觸,避免了石棉纖維強度下降,克服了滲漏現象,從而擴大了石棉橡膠板的使用范圍。一般金屬包石棉墊使用溫度為450℃(個別也有達600~700℃,如在常壓~0.16MPa的煙道氣中),使用壓力為4MPa,可達6MPa。如壓力再增高,墊片易產生橫流現象,芯材從搭接處擠出。由于金屬包石棉墊需要較大的螺栓擰緊力,即使當使用壓力低于2.45MPa,也不能使用pg25公斤級以下的法蘭。否則,法蘭、螺栓的剛度就顯得不夠,產生變形而導致密封失效。有人認為,若將芯材改為彈性較好的合成橡膠,其緊固力就會下降。其實不然,因為芯材改軟后,緊固力被芯材吸收,不能提供金屬板在法蘭面上貼合所需的緊固力,包墊反卻被極壞。另外,在含氯離子較多的介質以及酸性介質中,不銹鋼包墊及鐵皮包墊的搭接處易產生縫隙腐蝕。