【专业基础】机械设计必备知识点 —— 密封垫片
栏目:其它接头及法兰 发布时间:2020-05-04 23:23
正在石油、石化、化工等行业的坐褥、加工、储运甚至出售合键,经常伴跟着易燃、易爆、高温、高压、有毒无益和腐化等紧急成分,机械及筑造正在利用中处事介质的跑、冒、滴、漏...

  正在石油、石化、化工等行业的坐褥、加工、储运甚至出售合键,经常伴跟着易燃、易爆、高温、高压、有毒无益和腐化等紧急成分,机械及筑造正在利用中处事介质的“跑、冒、滴、漏”,给坐褥带来极大的伤害。

  垫片密封是历程工业装配中压力容器、历程筑造、动力机械和毗邻管道等可拆毗邻处最厉重的静密封型式。它们所蕴涵的流体介质鸿沟相当普及,抗御液体或气体通过这些接头处吐露出来是工场面对的最紧要,也是最难题的职司。

  跟着坐褥装配的大型化,坐褥工艺向高温、高压、高速的宗旨生长,显现吐露的时机越来越众,发作事变的概率越来越大,酿成的经济牺牲也越来越大。往往一处法兰的吐露就有或许导致一套装配甚至全厂停产,还极有或许会惹起火警、爆炸,酿成职员伤亡等宏大事变,发作吐露带来处境污染、产物牺牲乃至事变,垫片密封的紧要性也就不问可知了。是以,垫片的选用、策画、筑筑所存正在的题目已慢慢惹起人们的高度珍惜。

  垫片是一种夹持正在两个独立的毗邻件(厉重是指法兰)之间的质料或质料的组合,其用意是正在预订的利用寿命内,保留两个毗邻件间的密封。

  垫片务必或许密封连合面,并确保密封介质不浸透和不被腐化,或许继承得住温度和压力的用意。垫片密封大凡有毗邻件(如法兰)、垫片和紧固件(如螺栓、螺母)等构成(睹图1),是以确定某个法兰密封性时,务必将所有法兰毗邻机合行为一个人例实行探讨。垫片处事寻常或失效与否,除了取决于策画选用垫片自己的机能外,还取决于体例的刚度和变形、连合面的粗劣度安宁行度以及紧固载荷的巨细和匀称性。

  领略了垫片密封的机合,咱们就可能从温度、操纵、介质、压力和尺寸(TAMPS)五个方面来探讨选取一个适应的垫片。

  所选用的垫片该当正在最高或最低的处事温度下有合理的利用寿命,区别的垫片质料的最高处事温度区别很大。

  除了短期能耐受的最高和最低处事温度外,还应试虑其首肯的络续处事温度。垫片质料应或许抗蠕变,以下降垫片的应力和缓,如许才华包管垫片正在处事条款下密封,大大都垫片质料跟着温度的升高,蠕变会变得告急,是以,垫片质料优劣的一个紧要目标便是垫片正在必然温度下的蠕变和缓机能。

  厉重是指垫片所处的毗邻体例的音讯,需求依据法兰的材质,法兰的密封面型式,法兰的粗劣度以及螺栓音讯等来选取适应的垫片材质和型式。

  非金属类法兰就务必选取预紧力哀求比力小的垫片,不然很或许会有正在法兰上紧历程中,垫片还没有压紧而法兰依然压碎的情形显现(如图4)。

  关于区别的法兰密封面型式,与之相对应的垫片型式也是不相通的,比如突面法兰(RF)对应的纠葛垫片型式便是带外里环型纠葛垫片,榫槽面(TG)法兰对应的纠葛垫片型式便是根本型纠葛垫片,坎坷面(MFM)法兰对应的纠葛垫片型式便是只带内环的纠葛垫片(如图5)。

  垫片应正在全程处事条款下不受密封介质的影响,征求抗高温氧化性、抗化学腐化性、抗溶剂性、抗浸透性等,彰彰垫片质料对介质的耐化学腐化性是选取垫片的首要条款。关于非金属垫片或者复合垫片中的非金属质料来说,质料的耐化学腐化机能可能参考垫片厂家供应的非金属质料抗化学品机能外。关于垫片中跟介质直接接触的金属质料,应和法兰质料相通或有更高的耐腐化机能。

  垫片务必或许继承最大压力,这种最大压力大概是试验压力,它或许是寻常处事压力的1.25-1.5倍。关于非金属质料的垫片,其最大压力还会与最高处事温度相合系,凡是最高温度乘以最高压力的值(即PxT值)有一极限值,于是正在选取其最大处事压力时,还要探讨垫片能继承的最大PxT值。下图为GARLOCK常睹压制垫片的PxT值图,区别型式的垫片所或许继承的压力也是不相通的。

  正在满意法兰粗劣度和不服度条款时,尽或许的选取薄的垫片。垫片的厚度与其型式、质料、直径、密封面的加工景遇和密封介质等合联。关于大大都非金属板材垫片而言,薄的垫片抵拒应力和缓的技能也比力大。因薄的垫片其内侧跟介质接触的面积也小,于是沿垫片本体渗漏也随之淘汰,而且此情形下垫片所继承的吹功用也小,垫片也就阻挡易被吹出,图9情景的呈现了薄垫片的抗吹出技能要比厚垫片强。当然也可能参考垫片法式选取垫片厚度以及其它尺寸。

  其它,因为垫片凡是采用螺栓法兰毗邻机合,是以安装时需求将螺栓预紧到足以抵达密封的哀求,其它,这一机合中的垫片更是一个受良众成分影响的密封元件,因此若何管制预紧力是一个相当棘手的题目。种种垫片需求的压紧载荷也各不相像,关于分外哀求的垫片密封,它们没有法式的毗邻尺寸,如法兰厚度、螺栓尺寸、螺栓间距等,这就需求探讨特意策画。