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影响金属缠绕垫密封性能因素

发布时间:2023-09-13 阅读:258

1、材料
许多金属材料可 用于制缠绕式垫片的金属绕带。金属材料的选用材料性质与使用况。操作温度和介质的腐蚀性质是选择关键因素。填充带材料的选用取决于材料的耐化学腐蚀和温度的性能。过去用石棉纸板。鉴于石棉材料的限制和禁用,柔性石墨板成为缠绕式垫片现常用的材料。陶瓷纤维纸具有抗温氧化作用,所以用于超过柔性石墨使用温度场合。
层片状蛭石纸具有在其温况 下仍保持良好密封特性,且具有优良的耐化学腐蚀性。缠绕式垫片的大使用温度取决于金属绕带和填充带的使用温度。


2、型式

缠绕垫有四种类型如图2,A形为基本型;B 形为带内环型;C形为带外环型;D形为带内、外环型。A型缠绕式垫片,主要用于榫槽面密封结构,槽面的内外环可以限缠绕式垫片在过分压缩情况地度变形。B型缠绕式垫片,主要用于凹凸面密封结构,内环可以阻止分物料对垫片的腐蚀、沖损等影响。也可限制垫片在压缩过程中,由于变形不均而被压散。C型缠绕式垫片和D型缠绕式垫片,主要用于突面或平面密封结构,外环具有对中定位的作用也称定位环或对中环。


3、缠绕密度

在制缠绕式垫过程中,利用定的压紧力将金属带和填充带缠绕在起。由于缠绕过程中的压紧力的大小不同,垫片缠绕的松紧程不同,也就是缠绕密度,即单位垫片宽度具有不同的缠绕圈数。对于具有同种缠绕垫片,由于不同缠绕密度,当受到相同的压缩载荷时,其压缩变形是不同的。这就要根据不同的设计况,设计不同缠绕密度垫片。对于压力况下,需要密度的缠绕垫片,以适应较的螺栓载荷;反之,低压力况下,只需密度稍低的缠绕垫片。据此,对于不同压力况下,同样尺寸法兰应用具有不同的缠绕密度的垫片。


4、垫片宽度
在定宽度范围内,垫片泄漏率与其宽度呈线性反函数关系;然而当垫片超过某定宽度时,泄漏率变化不大,而与介质渗透性和设备压力有关。在有定宽度内,介质泄漏阻力与介质泄漏流道长度成正比,也就是与垫片宽度成正比。故同种垫片定宽度内,其泄漏率与垫片宽度的呈反函数关系,而宽度超过某值时,泄漏率变化不大。图了为密封气体介质时垫片宽度与泄漏率对应图。
然而,垫片愈宽,密封所需的压紧力愈大,连接件的强度、刚度要求,结构相对笨重。因此,在保证密封性能的前提下,只要垫片不被压坏,宽度窄些为好,垫片在预紧时承受大压紧力的作用,此时为了避免垫片发生过度预紧而被压坏,需要个小的垫片宽度,通常需保证垫片单位有效密封面积上的压紧力不超多4倍的垫片比压力y。

垫片的压缩回弹性设备或管道投入运转后,由于介质压力作用和温度的变化,使垫片上压紧应力下降。为了保证密封,除了结构设计上给充分考虑之外,垫片本身的补偿是十分重要,依靠垫片的回弹能力行补偿也是经济、有效的途径。所以,回弹性能的好坏将直接影响密封效果。以垫片厚度的压缩变形量为横坐标,以垫片的压缩应力为纵坐标,如果垫片加载与卸载时,压缩量与压缩应力的关系曲线即压缩-回弹曲线发生重复,(如图4)则认为垫片是理想的,为弹性体。事实上,垫片不仅具有定的弹性而且也具有塑性,垫片作时如果受压超过定的范,将会产生分的塑性变形。图5为基本型缠绕压缩-回弹曲线,图6为带内外环的柔性石墨缠绕垫压缩-回弹曲线。带内外环的柔性石墨缠绕垫回弹性能较好,二次压缩后回弹量衰减不大。


4、影响金厲缠绕垫压散因素

金属缠绕式热片在安装和操作条件下时常会出现压散现象,热片报废不能使用。通过对金属缠绕式垫片的研究可发现这与该种垫片的多种因素特点有关。



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