密封墊片應該怎麽選,不同材料(liào)的作用有哪些
墊片材料是目前每個領域不可缺少的一種輔助配件之一,在電(diàn)子電子,航(háng)天工業以及工業建築等等行業(yè)都有很廣泛的運用(yòng),而選材是墊片產品的關鍵,目前在整個墊片行業當中五金與(yǔ)橡(xiàng)膠材質的(de)使用(yòng)範圍要廣泛一(yī)些,而對於墊片材質,很多朋友除了五金與橡膠之外還對其(qí)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,那麽對於墊片的材質您了(le)解過它的種類有哪些嗎?

一(yī)、工業橡膠墊片
橡(xiàng)膠用作於(yú)墊片材質在上幾十年前就已經開始運用在軍工建築(zhù)當中, 如今在生活當中同樣被廣泛作(zuò)用(yòng),它的主要優勢在於以下(xià):
1、天然橡膠適用於水、海水、空氣(qì)、惰性氣體、堿類、鹽類水溶液等介(jiè)質,但不(bú)耐礦物油和非極性溶劑,長期使用溫度不超過90℃,低溫(wēn)性(xìng)能優異,可在-60℃以上使用。
2、丁腈橡膠適用於石(shí)油類產品,如石油、潤滑油、燃料(liào)油等,長期使用溫度為120℃,如在熱油中可耐150℃,低溫為-10~-20℃。
3、氯丁橡膠(jiāo)適用(yòng)於海水、弱酸、弱堿、鹽溶液,耐氧和臭(chòu)氧老化性能優異,耐油性次於丁腈橡膠而優於其他通用橡膠(jiāo),長期使用溫(wēn)度低於90℃,最(zuì)高(gāo)使用(yòng)溫度(dù)不超過130℃,低溫為-30~-50℃。
4、氟橡膠有多個品種,它們分別(bié)具有良好的耐酸、耐氧化性能以及耐(nài)油、耐(nài)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200℃。
5、橡膠板材(cái)作為法(fǎ)蘭墊片,多用於管道或經常拆卸的人孔、手(shǒu)孔,壓(yā)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,在較小的預緊力下就能發揮密封效果。正因如此,在承受(shòu)內(nèi)壓時,因墊片偏厚或硬度偏低而(ér)容易被擠出。
6、橡膠板材(cái)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(chāo)過(guò)30%就不能使用。
7、在低壓(尤(yóu)其是0.6MPa以(yǐ)下)、真空情況下,采用橡膠墊較(jiào)為適宜。橡膠材料致密性好,透氣率低。例如氟橡膠(jiāo),最適宜作真空容器的密封墊片,真空度最高可(kě)達1.3×10-7Pa。橡膠墊在10-1~10-7Pa真空度範(fàn)圍使用時,需經(jīng)烘焙和抽氣處理。
矽橡膠墊(diàn)片
矽膠材質從來理論上來說也(yě)是屬於橡膠工業化之中(zhōng)的一種,而它屬於合成橡(xiàng)膠材質,在添加不同的組合成分達到良好的性能與特效,列如材料的延伸力度以(yǐ)及耐溫效果,環境適應性強,並且矽橡膠(jiāo)墊片的主要優勢在於環保安全,在任何環(huán)境(jìng)情況下(xià)不與任何(hé)物質發生衝突,它的主要優(yōu)勢性能如下(xià):

有很好的電絕緣性能。抗拉(lā)力強(qiáng)度較一般橡膠差且不具耐油性,矽膠的(de)耐溫範圍溫(wēn):- 43~210℃,最突出的優點是擁有(yǒu)優良的耐高溫、抗靜電性能,而且通過特殊配方工藝,可以生產成食品級材質
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(hǎo)的壓縮(suō)變形。
3、對中性溶劑(jì)具有良好的抵抗性。
4、具極佳的抗(kàng)熱性,具極佳的抗寒性。
6、對於臭氧及氧(yǎng)化物的侵(qīn)蝕具極佳的抵抗力。
7、矽膠膠墊為可長期壓縮性(xìng)材料,具有高彈性和黏彈性
8、與鋼鐵材質(zhì)相比,橡膠的彈性變形很大,彈性模量很小(xiǎo)
9、橡膠的衝擊剛(gāng)度大於(yú)動剛(gāng)度,動剛度又大(dà)於(yú)靜剛度(dù),有利於減少衝擊變形(xíng)和動態變形
10、應力-應變曲線為橢圓形滯後線,其麵積等於各個震動周期轉(zhuǎn)變為熱量的振能(阻尼),可通過配方(fāng)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(bú)同方向的剛度和強度的要求
二(èr)、聚四(sì)氟乙烯
聚四氟乙烯在受壓及高溫下易冷流及蠕變,故一般用於低壓、中溫、強腐蝕以及不(bú)允許汙染的介質,如強酸、強(qiáng)堿、鹵素、藥(yào)品等。安全使用溫度在150℃,壓力 1.0MPa以下。填充聚四氟乙烯(xī)雖然強度高些,但(dàn)使用溫度也不超過200℃,且耐腐蝕能力(lì)下降。聚四氟乙烯包墊最高(gāo)使用壓力一般不超過2.0MPa。

由於溫度(dù)升高,材料(liào)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(huì)下降(jiàng),產生“應(yīng)力鬆(sōng)弛現象。該現象在各種墊片中都會產生,隻是聚四氟乙烯墊的應力鬆弛現象較(jiào)為嚴重,應予注意。
聚四氟乙烯的摩擦(cā)係數較小(壓緊應(yīng)力大於4MPa,摩擦係數為0.035~0.04),預緊時墊(diàn)片易向(xiàng)外滑(huá)移,所以最好采用(yòng)凹凸式法蘭麵。當采用平(píng)麵法蘭時(shí),可將墊片外徑接觸(chù)螺栓,利(lì)用螺栓阻(zǔ)止墊片(piàn)外滑。由於搪玻璃設備是在金屬(shǔ)表(biǎo)麵噴塗了一層瓷(cí)釉後(hòu)燒結而成(chéng)的,釉層很脆,加之噴(pēn)塗不均勻和釉(yòu)層流動,法蘭表麵平麵度較差。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(de)聚四氟乙烯包墊。這種包墊既(jì)容易與法(fǎ)蘭麵貼合又耐腐蝕,使用效果良好。
有(yǒu)許多工廠在溫度、壓力不高的強腐蝕介質中,采用石(shí)棉橡(xiàng)膠板(bǎn)外纏聚四氟乙烯生料帶,用於經常拆卸的人孔、管道(dào)上。由於製作(zuò)、使用方便,頗受(shòu)歡迎。
三、金屬包墊
金屬包覆墊片優(yōu)點是強度大、不易碎、牢(láo)固結實,但回彈力有限,需(xū)要求法蘭表麵平坦及緊固力很高才能達到良好效果(可改進(jìn)、外(wài)敷石墨板)。根據不同材料可以組合成(chéng)201、304、316不鏽鋼包石墨(耐溫(wēn)650度)包覆墊、包石棉包覆墊,包陶瓷(cí)纖維(wéi)(1400度)包覆墊片(piàn)等(děng)多種形式。
包覆墊片材質:A3、不鏽鋼(201、304、316)、銅、鋁等 包覆墊(diàn)片填充料:柔性(xìng)石墨(80%)、石棉(10%)、無石棉、陶瓷纖維(10%)等。

包覆墊片主要用途:適用於直徑較大(dà)的壓力容(róng)器(如換(huàn)熱器、反應器、鑄鐵法蘭(lán)、汽(qì)缸頭、鍋爐(lú)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(děng)密封,適用於中、低壓工況。
不鏽鋼包覆墊片的焊接:大於1米或非腐蝕用工況可用焊接金屬模式;316、316L型一(yī)般禁(jìn)止焊接。
包(bāo)覆(fù)墊片(piàn)的改進:為提高密封效果外層(céng)可以粘貼柔(róu)性石墨板材。
包覆墊片據(jù)耐溫選擇包覆物:石墨—耐溫650 耐腐蝕;陶(táo)瓷纖維—耐溫(wēn)HA1200 、HZ—1600。
方形金屬包覆墊片應弧度(dù)圓角(jiǎo)整(zhěng)體鍛造,氬弧焊焊接。禁(jìn)止直角,錫(xī)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(dù)以及非金屬材料的(de)柔軟性,所以密封性能較好,其中又以不鏽鋼帶纏繞柔(róu)性石墨墊的性能為最佳。其預(yù)緊比壓較石棉纏繞墊小,不存在石棉纖維毛細孔滲漏(lòu)的缺點
在油介質中,金屬帶材多使用0Cr13,而其(qí)它介質則推薦使用1Cr18Ni9Ti。
不鏽鋼帶柔性石墨纏繞墊在氣體介質中,使用壓力為14.7MPa(國內有高達19.6MPa),在液體中可用至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(dù)大(dà)大高於常溫時的(de)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(tóng)時,因加入金屬帶提高了導熱(rè)性,聚四氟乙烯纏繞墊使用溫度可(kě)達250℃,在酸性介質中可用(yòng)至9MPa、200℃。
纏繞墊用於壓力和溫度波動較大的換熱器、反應器、管道、閥門(mén)、泵進出口法蘭較為(wéi)合適。對於中(zhōng)等(děng)以(yǐ)上壓力、溫度超過300℃者,應考慮使用帶內環、外環(huán)或內外環。若使用凹(āo)凸麵法蘭,配帶內環的(de)纏繞墊效(xiào)果更好些。
在柔性石墨纏繞墊兩麵貼覆柔性石墨板(bǎn)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鍵設備,用帶外環(huán)的柔性石墨纏繞(rào)墊,滿負荷時不漏,減負荷時則漏。在墊片兩麵增加了0.5mm厚的(de)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(bō)形墊(diàn)和齒形墊
一 般用於中、高壓閥門、管道和直徑較小的設備法蘭(lán)上。使用壓力則根據溫度的不同,前者為1.568~31.36MPa,後者為1.568~3.92MPa。墊片材質根據介質和溫度選(xuǎn)取。
六、八角墊和橢圓(yuán)墊
用於梯形槽麵法蘭的八角(jiǎo)墊和橢圓墊密(mì)封(fēng)性能(néng)均好。在(zài)溝槽的錐(zhuī)麵上,八角墊為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(hǎo),但需進行二次緊固;而八(bā)角墊一般一次緊固後,不易出現泄(xiè)漏。它們的(de)不(bú)足之處為要(yào)求較大的螺栓擰緊力,當用於低壓高溫情況時,法蘭等級須在(zài) PG25公斤級以上。
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