密(mì)封墊片應該怎麽選,不同材料的作用有哪些
發表時間:2020-06-04
墊片材料是目前每個領域不可缺少的(de)一種輔助配件之一,在電(diàn)子電子,航天工業以及工業(yè)建(jiàn)築等等行業(yè)都(dōu)有很廣泛的(de)運用,而選材是墊片產品的關鍵,目(mù)前在整個墊片行業當中(zhōng)五金與橡膠材質的使用範圍要廣泛一(yī)些,而對於(yú)墊片材質,很多朋友除(chú)了五金與橡膠之外(wài)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(jīn)包膠(jiāo)等等等,那(nà)麽對於墊片的材質您了解過它的種類有哪些嗎?

一、工業橡膠墊片
橡膠用作於墊片材質在上幾十年前就已經開始運用在軍(jun1)工建築當中, 如今在生活當(dāng)中同樣被廣泛作用,它的主要優勢在於(yú)以(yǐ)下:
1、天然橡膠適用於(yú)水、海水、空氣、惰性氣體、堿類、鹽(yán)類水溶液等介質,但不耐(nài)礦物(wù)油和非極性溶劑(jì),長期使用(yòng)溫度不超過90℃,低溫性能優異,可在-60℃以上使用(yòng)。
2、丁腈橡膠適用於石油(yóu)類產品,如石油、潤滑油、燃料油等,長期使用溫度為120℃,如(rú)在熱油中可耐150℃,低溫為-10~-20℃。
3、氯丁橡膠(jiāo)適(shì)用於海水、弱酸(suān)、弱堿(jiǎn)、鹽溶液,耐氧和臭氧老化性能優異,耐油性次於丁腈(jīng)橡膠而優於其他通用橡膠,長期使用溫度低於90℃,最高使用溫度不超過130℃,低溫為-30~-50℃。
4、氟橡(xiàng)膠有多個品種,它們分別具有良好的(de)耐酸、耐氧(yǎng)化性能(néng)以及耐油、耐溶(róng)劑性能。可以在幾乎所有的酸類介質以及一(yī)些油和溶劑中(zhōng)使用,長期(qī)使用溫度低於200℃。
5、橡膠板材作為法蘭墊(diàn)片,多用於管道或經常拆卸的人孔、手孔,壓力不超過1.568MPa。因在各(gè)類墊片中,橡膠墊片最軟,貼合(hé)性能好,在(zài)較小的預緊力下就能發揮密(mì)封(fēng)效果。正因如(rú)此,在承受內壓時,因墊片偏厚或硬度偏低而容(róng)易被擠出。
6、橡膠板材在苯(běn)、酮、醚等有機溶劑(jì)中使用,易出現溶脹(zhàng)、增重、變軟、發粘現象,導(dǎo)致密封失效。一般溶脹度超過30%就不(bú)能使用(yòng)。
7、在(zài)低壓(尤其是0.6MPa以下(xià))、真空情況下,采(cǎi)用橡(xiàng)膠(jiāo)墊較(jiào)為適宜。橡膠材料致密性(xìng)好,透氣率低。例如氟橡膠,最適宜作真(zhēn)空容器的密封墊片(piàn),真空度最高可達1.3×10-7Pa。橡(xiàng)膠(jiāo)墊在10-1~10-7Pa真空度範圍使用時(shí),需經烘焙和抽氣處理。
矽橡膠墊片
矽膠材質從來理論上來說也是屬於橡膠工業化之中的一種,而它屬於(yú)合成橡膠(jiāo)材質,在添加不同的組合成分達到良(liáng)好的性能與特效,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(diàn)片(piàn)的主要優勢(shì)在於環保安(ān)全,在任何環境情況下不與任何物質發生衝突,它的主要優勢性能(néng)如下:

有很好(hǎo)的電絕緣性能。抗拉力強度較一般橡膠差且不具耐油(yóu)性,矽膠的耐溫範圍溫:- 43~210℃,最突出的優點是擁有優良的耐高溫、抗靜電性(xìng)能,而且通過特殊配方工藝,可(kě)以生(shēng)產成食品(pǐn)級材質
1、調製配方後抗張強度可達到500PSI及抗斯性可達(dá)88LBS。
2、良好及具良好(hǎo)的壓縮變形。
3、對中性溶劑具有良好(hǎo)的(de)抵抗性。
4、具極佳(jiā)的抗熱性,具極佳的抗寒性。
6、對於臭氧及氧化(huà)物(wù)的侵蝕具極佳的抵抗力。
7、矽膠(jiāo)膠墊(diàn)為(wéi)可長期壓縮性材(cái)料,具有高彈性和黏彈性
8、與鋼(gāng)鐵材(cái)質相比,橡膠的彈(dàn)性變形很大,彈性模量很小
9、橡膠(jiāo)的衝擊剛度大於動剛度,動剛度(dù)又大於靜(jìng)剛度,有利於減(jiǎn)少衝擊變形和動態變形
10、應力-應變曲線為橢圓形滯後線,其麵積等於(yú)各個震動周期(qī)轉變為熱量的振能(阻尼(ní)),可通過配方設計調整之
11、橡膠形狀可以自(zì)由選擇,硬度(dù)可以通過配方(fāng)設計加以調整,可以(yǐ)滿(mǎn)足不同方向的剛度和強度的要求(qiú)
二、聚四氟(fú)乙烯(xī)
聚四氟乙(yǐ)烯在受壓及高溫下易(yì)冷流及蠕變,故一般(bān)用於低壓、中溫、強腐蝕以及不允(yǔn)許汙染的介質,如強酸、強堿(jiǎn)、鹵(lǔ)素、藥品等。安全使用(yòng)溫度在150℃,壓(yā)力 1.0MPa以(yǐ)下。填(tián)充聚四氟乙烯(xī)雖然強度高些,但使用溫(wēn)度也不超過200℃,且耐腐(fǔ)蝕能力下降。聚四氟(fú)乙烯包墊最高使(shǐ)用壓力一般不超過2.0MPa。

由於溫度升高,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(zhǎng),密封麵的壓緊應力也(yě)會下降,產生“應力鬆弛現象。該現象在各(gè)種墊片中都會產生,隻是聚四氟乙(yǐ)烯墊的應力鬆弛現象較(jiào)為嚴重,應予(yǔ)注意。
聚(jù)四氟(fú)乙烯的摩擦係數較小(壓緊應力大於4MPa,摩擦係數為0.035~0.04),預緊(jǐn)時墊片易向外滑(huá)移,所以最好采用凹凸(tū)式法蘭麵。當采用平麵法蘭時,可將墊片外徑接觸螺栓,利用螺栓阻止墊片外滑。由於搪玻璃(lí)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(yún)和釉層流動,法蘭表麵平麵度(dù)較差。采用(yòng)金屬(shǔ)複合型墊片易損壞釉層,所以推薦使用芯材由石棉板加(jiā)橡膠的聚(jù)四氟乙烯包墊。這種包墊既容易與法蘭麵貼合又耐腐蝕,使用效果良(liáng)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(fú)乙烯生料帶,用於經常拆卸的人孔(kǒng)、管道上。由於製作、使用方便(biàn),頗受歡迎。
三、金屬包墊
金屬包覆(fù)墊片優點是強度大、不(bú)易碎、牢固結實,但回彈(dàn)力有限,需要求法蘭(lán)表麵平坦(tǎn)及緊固力很高才能達到良好效果(可改進、外敷石墨(mò)板)。根據不同材料可以組(zǔ)合成201、304、316不鏽鋼包(bāo)石墨(耐溫650度(dù))包(bāo)覆墊、包石棉包覆墊,包陶瓷纖維(1400度)包(bāo)覆墊片等多種(zhǒng)形式(shì)。
包覆墊片材質(zhì):A3、不鏽鋼(201、304、316)、銅、鋁等 包覆墊片填充料:柔(róu)性(xìng)石墨(80%)、石棉(10%)、無石棉、陶瓷纖維(10%)等。

包覆墊片主要用(yòng)途:適用於直徑較大的壓力容器(如換熱器、反應器、鑄鐵法蘭(lán)、汽缸頭、鍋爐等)法蘭的密封。
各種介質的機泵、管閥、管道及各類設備的法蘭等密封(fēng),適用於中、低壓(yā)工況。
不(bú)鏽鋼包覆墊片的焊接:大(dà)於1米或非腐蝕用工況可用焊接金屬模式;316、316L型一般禁止(zhǐ)焊接。
包(bāo)覆(fù)墊片的改進:為提高密(mì)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(nài)溫650 耐腐蝕;陶瓷纖維—耐溫HA1200 、HZ—1600。
方形金屬(shǔ)包覆墊片應弧度圓角(jiǎo)整體鍛造(zào),氬弧焊焊接。禁止直角,錫焊!否則使用後受壓、受熱分(fèn)裂。
四、金屬纏繞墊
金屬纏(chán)繞墊巧(qiǎo)妙地利用金屬的(de)耐熱性(xìng)、回彈性和強度以及非金屬材料的柔軟性,所以密封性(xìng)能較好,其(qí)中又以不鏽鋼(gāng)帶纏繞柔性石墨墊的(de)性能為最佳。其預緊比壓較石棉纏(chán)繞墊小,不存在石棉纖維毛細孔滲漏的缺點
在油介(jiè)質中,金屬帶材(cái)多使用0Cr13,而其它介質則推薦使用1Cr18Ni9Ti。
不鏽鋼帶柔(róu)性石墨纏繞墊在氣體介質中,使用壓力為14.7MPa(國內(nèi)有高達(dá)19.6MPa),在液體中可用至30MPa。溫度-190~+600℃(在無氧(yǎng)、低壓情況下可(kě)用至1000℃)。
聚四氟乙烯的耐低溫性能良好,它在低溫下的屈服(fú)強度大大高於(yú)常溫時的強度。所以聚四氟乙烯纏繞墊可用於低溫介質,如液態烴等。同時(shí),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(zhì)中可用至9MPa、200℃。
纏繞墊用於壓力和溫度波動較(jiào)大的換熱器、反應器(qì)、管道、閥門、泵進(jìn)出口法蘭較為合適。對於中等以上壓力、溫度超過300℃者,應考慮使用帶內環(huán)、外環或內外環。若使用凹凸麵法蘭,配帶內(nèi)環的纏(chán)繞墊效果更好些。
在柔性石墨纏繞墊兩麵貼覆(fù)柔性石墨板也能取(qǔ)得好的密封效果。某大型化肥廠廢熱鍋爐屬(shǔ)高溫(wēn)高壓關鍵設備,用帶外環的柔性石墨纏繞墊,滿負荷時不(bú)漏,減負荷時則漏(lòu)。在墊片兩麵增(zēng)加了0.5mm厚的柔性石墨板,剪成圓弧(hú)狀,接頭部分采用斜口搭接,使(shǐ)用情況良好。
五、金屬平墊,波形墊和齒形墊
一 般用於中、高壓閥門、管道和(hé)直徑較小的設備法蘭上。使用壓(yā)力則根據溫度的不同,前者為1.568~31.36MPa,後(hòu)者為1.568~3.92MPa。墊片(piàn)材質根據介質和溫度選取。
六、八角墊和橢圓墊(diàn)
用於梯形槽麵法蘭的八角墊和橢圓墊密封性能均好。在溝槽的錐麵上,八角墊為麵接觸而橢(tuǒ)圓墊是線接觸。因此,橢圓(yuán)墊在低緊固力下(xià)貼合性好,但需(xū)進行二次緊固;而(ér)八角墊一般(bān)一次緊固後,不易出現泄漏。它們的不足之處(chù)為要求較大(dà)的螺栓擰(nǐng)緊力,當(dāng)用於低壓高(gāo)溫情況時,法蘭等級須在 PG25公斤級以上。
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