密封墊片應該怎麽選,不同材料的作用有哪些
墊片材料是目前每個(ge) 領域不可缺少的一種輔助配件之一,在電子電子,航天工業(ye) 以及工業(ye) 建築等等行業(ye) 都有很廣泛的運用,而選材是墊片產(chan) 品的關(guan) 鍵,目前在整個(ge) 墊片行業(ye) 當中五金與(yu) 橡膠材質的使用範圍要廣泛一些,而對於(yu) 墊片材質,很多朋友除了五金與(yu) 橡膠之外還對其他材質完全不知情,比如矽膠墊片,聚四氟乙烯片材,五金包膠等等等,那麽(me) 對於(yu) 墊片的材質您了解過它的種類有哪些嗎?
一、工業(ye) 橡膠墊片
橡膠用作於(yu) 墊片材質在上幾十年前就已經開始運用在軍(jun) 工建築當中, 如今在生活當中同樣被廣泛作用,它的主要優(you) 勢在於(yu) 以下:
1、天然橡膠適用於(yu) 水、海水、空氣、惰性氣體(ti) 、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(you) 異,可在-60℃以上使用。
2、丁腈橡膠適用於(yu) 石油類產(chan) 品,如石油、潤滑油、燃料油等,長期使用溫度為(wei) 120℃,如在熱油中可耐150℃,低溫為(wei) -10~-20℃。
3、氯丁橡膠適用於(yu) 海水、弱酸、弱堿、鹽溶液,耐氧和臭氧老化性能優(you) 異,耐油性次於(yu) 丁腈橡膠而優(you) 於(yu) 其他通用橡膠,長期使用溫度低於(yu) 90℃,最高使用溫度不超過130℃,低溫為(wei) -30~-50℃。
4、氟橡膠有多個(ge) 品種,它們(men) 分別具有良好的耐酸、耐氧化性能以及耐油、耐溶劑性能。可以在幾乎所有的酸類介質以及一些油和溶劑中使用,長期使用溫度低於(yu) 200℃。
5、橡膠板材作為(wei) 法蘭(lan) 墊片,多用於(yu) 管道或經常拆卸的人孔、手孔,壓力不超過1.568MPa。因在各類墊片中,橡膠墊片最軟,貼合性能好,在較小的預緊力下就能發揮密封效果。正因如此,在承受內(nei) 壓時,因墊片偏厚或硬度偏低而容易被擠出。
6、橡膠板材在苯、酮、醚等有機溶劑中使用,易出現溶脹、增重、變軟、發粘現象,導致密封失效。一般溶脹度超過30%就不能使用。
7、在低壓(尤其是0.6MPa以下)、真空情況下,采用橡膠墊較為(wei) 適宜。橡膠材料致密性好,透氣率低。例如氟橡膠,最適宜作真空容器的密封墊片,真空度最高可達1.3×10-7Pa。橡膠墊在10-1~10-7Pa真空度範圍使用時,需經烘焙和抽氣處理。
矽橡膠墊片
矽膠材質從(cong) 來理論上來說也是屬於(yu) 橡膠工業(ye) 化之中的一種,而它屬於(yu) 合成橡膠材質,在添加不同的組合成分達到良好的性能與(yu) 特效,列如材料的延伸力度以及耐溫效果,環境適應性強,並且矽橡膠墊片的主要優(you) 勢在於(yu) 環保安全,在任何環境情況下不與(yu) 任何物質發生衝(chong) 突,它的主要優(you) 勢性能如下:
有很好的電絕緣性能。抗拉力強度較一般橡膠差且不具耐油性,矽膠的耐溫範圍溫:- 43~210℃,最突出的優(you) 點是擁有優(you) 良的耐高溫、抗靜電性能,而且通過特殊配方工藝,可以生產(chan) 成食品級材質
1、調製配方後抗張強度可達到500PSI及抗斯性可達88LBS。
2、良好及具良好的壓縮變形。
3、對中性溶劑具有良好的抵抗性。
4、具極佳的抗熱性,具極佳的抗寒性。
6、對於(yu) 臭氧及氧化物的侵蝕具極佳的抵抗力。
7、矽膠膠墊為(wei) 可長期壓縮性材料,具有高彈性和黏彈性
8、與(yu) 鋼鐵材質相比,橡膠的彈性變形很大,彈性模量很小
9、橡膠的衝(chong) 擊剛度大於(yu) 動剛度,動剛度又大於(yu) 靜剛度,有利於(yu) 減少衝(chong) 擊變形和動態變形
10、應力-應變曲線為(wei) 橢圓形滯後線,其麵積等於(yu) 各個(ge) 震動周期轉變為(wei) 熱量的振能(阻尼),可通過配方設計調整之
11、橡膠形狀可以自由選擇,硬度可以通過配方設計加以調整,可以滿足不同方向的剛度和強度的要求
二、聚四氟乙烯
聚四氟乙烯在受壓及高溫下易冷流及蠕變,故一般用於(yu) 低壓、中溫、強腐蝕以及不允許汙染的介質,如強酸、強堿、鹵素、藥品等。安全使用溫度在150℃,壓力 1.0MPa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。聚四氟乙烯包墊最高使用壓力一般不超過2.0MPa。
由於(yu) 溫度升高,材料發生蠕變,致使密封壓力明顯下降。即使不升溫,隨著時間的延長,密封麵的壓緊應力也會(hui) 下降,產(chan) 生“應力鬆弛現象。該現象在各種墊片中都會(hui) 產(chan) 生,隻是聚四氟乙烯墊的應力鬆弛現象較為(wei) 嚴(yan) 重,應予注意。
聚四氟乙烯的摩擦係數較小(壓緊應力大於(yu) 4MPa,摩擦係數為(wei) 0.035~0.04),預緊時墊片易向外滑移,所以最好采用凹凸式法蘭(lan) 麵。當采用平麵法蘭(lan) 時,可將墊片外徑接觸螺栓,利用螺栓阻止墊片外滑。由於(yu) 搪玻璃設備是在金屬表麵噴塗了一層瓷釉後燒結而成的,釉層很脆,加之噴塗不均勻和釉層流動,法蘭(lan) 表麵平麵度較差。采用金屬複合型墊片易損壞釉層,所以推薦使用芯材由石棉板加橡膠的聚四氟乙烯包墊。這種包墊既容易與(yu) 法蘭(lan) 麵貼合又耐腐蝕,使用效果良好。
有許多工廠在溫度、壓力不高的強腐蝕介質中,采用石棉橡膠板外纏聚四氟乙烯生料帶,用於(yu) 經常拆卸的人孔、管道上。由於(yu) 製作、使用方便,頗受歡迎。
三、金屬包墊
金屬包覆墊片優(you) 點是強度大、不易碎、牢固結實,但回彈力有限,需要求法蘭(lan) 表麵平坦及緊固力很高才能達到良好效果(可改進、外敷石墨板)。根據不同材料可以組合成201、304、316不鏽鋼包石墨(耐溫650度)包覆墊、包石棉包覆墊,包陶瓷纖維(1400度)包覆墊片等多種形式。
包覆墊片材質:A3、不鏽鋼(201、304、316)、銅、鋁等 包覆墊片填充料:柔性石墨(80%)、石棉(10%)、無石棉、陶瓷纖維(10%)等。
包覆墊片主要用途:適用於(yu) 直徑較大的壓力容器(如換熱器、反應器、鑄鐵法蘭(lan) 、汽缸頭、鍋爐等)法蘭(lan) 的密封。
各種介質的機泵、管閥、管道及各類設備的法蘭(lan) 等密封,適用於(yu) 中、低壓工況。
不鏽鋼包覆墊片的焊接:大於(yu) 1米或非腐蝕用工況可用焊接金屬模式;316、316L型一般禁止焊接。
包覆墊片的改進:為(wei) 提高密封效果外層可以粘貼柔性石墨板材。
包覆墊片據耐溫選擇包覆物:石墨—耐溫650 耐腐蝕;陶瓷纖維—耐溫HA1200 、HZ—1600。
方形金屬包覆墊片應弧度圓角整體(ti) 鍛造,氬弧焊焊接。禁止直角,錫焊!否則使用後受壓、受熱分裂。
四、金屬纏繞墊
金屬纏繞墊巧妙地利用金屬的耐熱性、回彈性和強度以及非金屬材料的柔軟性,所以密封性能較好,其中又以不鏽鋼帶纏繞柔性石墨墊的性能為(wei) 最佳。其預緊比壓較石棉纏繞墊小,不存在石棉纖維毛細孔滲漏的缺點
在油介質中,金屬帶材多使用0Cr13,而其它介質則推薦使用1Cr18Ni9Ti。
不鏽鋼帶柔性石墨纏繞墊在氣體(ti) 介質中,使用壓力為(wei) 14.7MPa(國內(nei) 有高達19.6MPa),在液體(ti) 中可用至30MPa。溫度-190~+600℃(在無氧、低壓情況下可用至1000℃)。
聚四氟乙烯的耐低溫性能良好,它在低溫下的屈服強度大大高於(yu) 常溫時的強度。所以聚四氟乙烯纏繞墊可用於(yu) 低溫介質,如液態烴等。同時,因加入金屬帶提高了導熱性,聚四氟乙烯纏繞墊使用溫度可達250℃,在酸性介質中可用至9MPa、200℃。
纏繞墊用於(yu) 壓力和溫度波動較大的換熱器、反應器、管道、閥門、泵進出口法蘭(lan) 較為(wei) 合適。對於(yu) 中等以上壓力、溫度超過300℃者,應考慮使用帶內(nei) 環、外環或內(nei) 外環。若使用凹凸麵法蘭(lan) ,配帶內(nei) 環的纏繞墊效果更好些。
在柔性石墨纏繞墊兩(liang) 麵貼覆柔性石墨板也能取得好的密封效果。某大型化肥廠廢熱鍋爐屬高溫高壓關(guan) 鍵設備,用帶外環的柔性石墨纏繞墊,滿負荷時不漏,減負荷時則漏。在墊片兩(liang) 麵增加了0.5mm厚的柔性石墨板,剪成圓弧狀,接頭部分采用斜口搭接,使用情況良好。
五、金屬平墊,波形墊和齒形墊
一 般用於(yu) 中、高壓閥門、管道和直徑較小的設備法蘭(lan) 上。使用壓力則根據溫度的不同,前者為(wei) 1.568~31.36MPa,後者為(wei) 1.568~3.92MPa。墊片材質根據介質和溫度選取。
六、八角墊和橢圓墊
用於(yu) 梯形槽麵法蘭(lan) 的八角墊和橢圓墊密封性能均好。在溝槽的錐麵上,八角墊為(wei) 麵接觸而橢圓墊是線接觸。因此,橢圓墊在低緊固力下貼合性好,但需進行二次緊固;而八角墊一般一次緊固後,不易出現泄漏。它們(men) 的不足之處為(wei) 要求較大的螺栓擰緊力,當用於(yu) 低壓高溫情況時,法蘭(lan) 等級須在 PG25公斤級以上。
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