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金屬復(fù)合型密封墊片的種類及性能
1.非金屬墊片(除柔性石墨外)的耐高溫、高壓性能均不如金屬材料。因此,為了解決高溫、高壓設(shè)備的密封,金屬復(fù)合型墊片因而得到廣泛使用。
(1)金屬包覆墊 該墊片以非金屬材料為芯材,外包厚度為0.25~0.5mm的金屬薄板。按包覆狀態(tài),可分為全包覆、半包覆、波形包覆、雙層包覆等。
金屬薄板根據(jù)材料的彈塑性、耐熱性和耐蝕性而選擇。主要有銅鍍鋅鐵皮、不銹鋼、鈦、蒙乃爾合金等。使用較多的為銅、鍍鋅鐵皮和不銹鋼。
作為金屬包覆墊的中芯材料,耐熱性是主要考核指標(biāo)。一般采用石棉板、無石棉板或低橡膠用量的石棉橡膠板、耐高溫性能好的碳纖維或瓷質(zhì)纖維(一般指碳化硅纖維、氮化硅、氮化硼纖維)及柔性石墨板材等。
金屬包覆墊的另一特點(diǎn)是能制成各式異形墊片。例如橢圓形、方形、帶叉形或更復(fù)雜的形狀,可以滿足各種熱交換器管箱和非圓形壓力容器密封的需要,而其它復(fù)合型墊片卻難以做到。
目前,煉油行業(yè)使用全包覆型包墊較多, JB1163-82使用較為廣泛。
(2)金屬帶纏繞式墊片 纏繞墊片是由薄的金屬波形帶與石棉、無石棉或柔性石墨等非金屬帶交替繞成螺旋狀,將金屬帶的始末端點(diǎn)焊而制成。國外也稱之為螺旋墊片。
纏繞墊有四種類型,基本型;帶內(nèi)環(huán)的;帶外環(huán)的;帶內(nèi)、外環(huán)的。鋼帶剖面形狀也有兩種:W形和V形。W形鋼帶回彈性能優(yōu)于V形,但加工更加困難,故國內(nèi)目前使用V形鋼帶的占大多數(shù)。
鋼帶材料一般有低碳鋼、不銹鋼、鈦、蒙乃爾合金等,厚度為0.15~0.2mm。國內(nèi)大多采用低碳鋼、1Cr18Ni9Ti不銹鋼。非金屬帶材中,曾以石棉帶為主,近年來,柔性石墨材料得到迅速發(fā)展,大有取代石棉纏繞墊之勢。此外,國外也有使用聚四氟乙烯帶、陶瓷纖維紙、碳纖維紙纏繞墊片。
加內(nèi)、外環(huán)對增進(jìn)纏繞墊的密封性能有一定作用。由于金屬帶的斷面形狀使纏繞墊獲得一定彈性,再加上內(nèi)、外環(huán),則當(dāng)基本型墊片受壓時(shí),外環(huán)和內(nèi)環(huán)分別處于受拉和受壓狀態(tài);當(dāng)基本型墊片載荷下降時(shí),內(nèi)、外環(huán)儲(chǔ)藏的能量釋放,提高了墊片的回彈力。與其它類型墊片相比,增強(qiáng)了對壓力和溫度變化的適應(yīng)能力,二次緊固的必要性也大大減少。
另外,加內(nèi)環(huán)可阻止由于過度緊固造成的墊片壓損,減小法蘭之間的間隙,防止因流體渦流對墊片的侵蝕;加外環(huán)有利于安裝時(shí)墊片的定位。
(3)金屬橡膠涂層墊片 金屬涂膠墊片是以金屬為墊片材料,用熱噴涂法制備的覆蓋層。根據(jù)其配方、工藝、性能及用途不同,主要有金屬涂膠墊片和金屬發(fā)泡墊片等。金屬發(fā)泡墊片有相同的特性,具有更高的一致性,可以更好地符合粗糙的密封表面和更低夾緊載荷,經(jīng)過特殊工藝處理的表面橡膠,顆粒均勻,并擁有良好的彈性。
金屬材料可選:鋼、不銹鋼、鋁、各類合金材料
涂層材料可選(單面、雙面):丁腈橡膠(NBR),氟橡膠(FKM),二硫化鉬MoS2。
(4)金屬?zèng)_刺復(fù)合板 無石棉,柔性石墨等表面材料,中間夾金屬板材加固,用于加強(qiáng)產(chǎn)品性能的三明治結(jié)構(gòu)沖壓件。較之單純的無石棉石墨密封板材,具有更高的強(qiáng)度和回彈性,一定程度上提升了材料的性能,使用范圍更加廣。