阀门的密封和尺寸等常用参照说明

(资料图)

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关于密封的一点点分享

维懂百科——密封垫片

密封定义

a.定义：密封垫片是一种柔性的、可压缩的环形元件，用于填充两个接合部分之间的间隙，以防止介质泄漏或渗透。

b.功能：

创建密封界面：密封垫片填补接合部分的微小间隙，确保介质无法通过。

承受压力和温度：密封垫片能够承受来自压力和温度变化的负荷，保持密封性能。

缓解振动和冲击：密封垫片能够减少机械振动和冲击的影响，提高系统的稳定性和可靠性。

密封垫片种类

密封垫片多种多样，具体选择取决于应用的要求、工作条件和介质特性。以下是一些常见的密封垫片和它们的应用领域：

金属垫片：通常由金属材料制成，用于高压和高温的密封应用，具有高强度和耐压性能，常用于化工、石油、能源等行业。

石墨垫片：石墨垫片由石墨材料制成，具有优异的耐温性和耐腐蚀性能。它适用于高温、高压和腐蚀性介质的密封需求，常用于石油化工、电力等行业。

聚四氟乙烯（PTFE）垫片：PTFE垫片是一种具有优异耐腐蚀性和低摩擦系数的材料。它具有出色的耐高温性能，可以承受极低温度和高温度条件。PTFE垫片常用于化工、制药、食品等领域的密封应用。

纤维素纸垫片：纤维素纸垫片如纸垫片、石棉纸垫片等，具有较好的密封性能和耐温性。它们适用于一般介质和中低温条件下的密封，常用于机械设备、电力设备等行业。

橡胶垫片：橡胶垫片常用于一般介质和温度条件下的密封。它们具有良好的弹性和密封性能，适用于管道、阀门、泵等设备的密封。橡胶垫片广泛应用于自动化、化工、食品加工等行业。

以上只是部分的密封垫片及其应用领域，具体选择应根据实际情况进行评估，包括工作环境、介质特性、压力要求、温度范围以及预算等因素。

垫片破损的原因

机械应力

a. 压力变化和挤压力 :密封垫片在受到压力变化和挤压力时可能承受过大的力量，导致垫片变形、损坏或失效。

b. 摩擦和磨损 ：密封垫片在与相邻部件接触时，由于摩擦力和剪切力的作用，可能发生表面磨损、磨粒进入垫片表面，导致破损。

c. 振动和冲击设备的振动和冲击会产生动态应力，对密封垫片造成额外的负荷，导致疲劳和破损。

密封面没有达到相应要求

法兰密封面的形状和粗糙度与垫片相配合，一般与金属垫圈接触的密封面，要求尺寸精度很高，粗糙度在Ra6.3~3.2，而软质垫片的密封面精度可低些，粗糙度Ra25~12.5即可。但密封面必须避免径向机械刻痕、毛刺和其他机械损伤。

密封面的平直度和密封面与法兰轴线的垂直度是保证垫片均匀压紧的前提，而密封面不洁净，有机械损伤和腐蚀损坏以及残留的旧垫片，也会导致垫片密封失效。

垫片材料不匹配

垫片材料是影响垫片性能的主要因素，垫片材料应当致密，不易浸渍介质。适宜的垫片变形如同弹力是形成密封的必要条件，垫片变形包括弹性变形和塑性变形。同时可耐受温度、压力波动和介质腐蚀，如果垫片材料具有良好的弹性和柔软性，就能很好地与密封面吻合，不因低温而硬化，也不因高温而软化或塑流，自然密封效果好。

化学腐蚀

a. 媒体的化学性质和腐蚀性:某些介质具有腐蚀性，例如酸、碱、盐溶液等，长期作用下可能导致密封垫片材料的腐蚀和损伤。

b. 材料选择和耐腐蚀性能：不正确的密封垫片材料选择或不适合的耐腐蚀性能可能导致垫片无法抵御腐蚀，从而导致破损。

温度变化

a. 热胀冷缩和热应力 :密封垫片在温度变化过程中会因热胀冷缩而发生尺寸变化，如果垫片不能适应这些变化，就会导致破损。

b. 热循环和热疲劳: 频繁的热循环会引起密封垫片的热疲劳，导致材料性能的退化和破损。

温度影响垫片的选择

温度的降低对泄漏也有较大影响。法兰联结的泄漏经常发生在冷却时，因为冷却时法兰和螺栓的冷却速度不一样，冷却后密封垫片的压紧力发生的应力松弛，加之管道的冷收缩，产生朝螺栓拉伸方向的力，此力会促使泄漏产生，所在低温介质场合选择密封垫片时，应注意采用低温下有弹性的垫片；垫片厚度应尽可能取小，法兰间隙尽可能小；采用高强度螺栓，使应力变小。

不当安装和使用

a. 安装过紧或过松 :不正确的安装压力可能导致密封垫片的损伤或失效。

b. 不当的操作和维护:操作和维护不当可能导致垫片受到不必要的损坏，例如过度扭矩、使用不当的工具等。

密封垫片压紧力分布不均匀

压紧力的不均匀是由多方面因素造成的。首先是人为因素，施工时不对称预紧螺栓，容易造成不均匀，这个因素可在施工中消除；理论上法兰压紧时，密封面是绝对平行的，然而实际上，管道中心线不可能绝对同心，因而拧紧螺栓时对法兰产生弯矩，使法兰受力不均匀。这种不匀称的连接，使密封面或多或少的发生变形，使密封压紧力减小，在运行载荷下，容易产生泄漏。最后螺栓排列密度对压力分布影响也较明显，螺栓挨得越近，压力越趋均匀。

密封垫片应力松弛与扭矩损失

应力松弛与扭矩损失也是造成泄漏的主要原因。螺栓在法兰上拧紧后，由于机械的振动、温度的升高或下降等因素的影响，工作过程中垫片将发生应力松弛现象，螺栓扭矩也随之逐渐下降，产生扭矩损失，导致泄漏。一般来讲，螺栓长，残存的扭矩大，直径越小，对防止扭矩损失越有利，因此，用长而细的螺栓，是防止扭矩损失的一个有效的办法。此外，温度变化越大，持续时间越长，扭矩损失越严重。把螺栓加热一定时间使其伸长，再保持给定的扭矩，对防止扭矩损失很有效。还有就是垫片越薄，扭矩损失越小。另外防止机器和管道本身强烈振动，及排除邻近设备振动的影响、不无谓的撞击密封面、不敲打紧固后的螺栓等，都可防止扭矩损失。

预防密封垫片失效的措施

预防密封垫片失效非常重要，预防密封垫片失效一般有以下措施：

1. 合理使用垫片，必要时将垫片升级使用

对于输送易燃易爆、剧毒、强腐蚀性介质的设备、管道、容器上，并应根据操作条件来提高垫片的耐高、耐压等级。即选用更高温度压力等级下的密封垫片。

2. 正确安装垫片

安装时必须保证垫片和法兰面保持洁净；检查垫片表面是否有径向划痕，法兰面的粗糙度是否合适；安装时将垫片放入正确位置，正确的使用力矩扳手，使垫片获得正确的螺栓预紧力。

3. 合理储存垫片

非金属垫片必须储存于干燥凉爽的地方。不要暴露在阳光或露天下。存储垫片的箱盒必须标明垫片的型号、尺寸、厚度、规格等技术数据，以免错用。

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