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?你不知道的常用緊固件密封墊片
緊固件在使用過程中,為了讓機械零部件之間的密封,我們會采用墊片進行密封,也可以防止兩個物體之間受到壓力、腐蝕和管路自然的熱脹冷縮而泄漏。而日常中,我們常見的密封墊片有以下幾種類型,根據(jù)不同類型其使用性能特點也有所不同。
1、高中低壓石棉橡膠板墊片
石棉橡膠墊片以石棉纖維、橡膠為主要原料再輔以橡膠配合劑和填充料,經過混合攪拌、熱輥成型、硫化等工序制成。石棉橡膠墊片根據(jù)其配方、工藝性能及用途的不同,可分為普通石棉橡膠墊片和耐油石棉橡膠墊片。折包型包覆墊片的型式結構見圖四氟夾包墊片技術標準:可提供任何標準和非標準的尺寸,包括ISO7483,EN1514-3-97,ASME,DIN,JIS,GB及其它特殊要求的產品。根據(jù)使用的溫度和壓力不同可以分為低壓石棉橡膠墊片,中壓石棉橡膠墊片和高壓石棉橡膠墊片。適用于水、水蒸氣、油類、溶劑、中等酸、堿的密封,石棉墊片主要應用在中、低壓法蘭連接的密封中。
四氟包覆不銹鋼波紋墊片
2、耐油石棉橡膠墊片
性能特點:耐油石棉橡膠墊片由石棉纖維、耐油纖維、填充料、著色劑等精制而成,廣泛應用于石油、化工行業(yè)的管道和設備中,根據(jù)工況條件可選擇相應等級的型號。
應用范圍:耐油石棉墊片:主要用于蒸汽、水力、氣體、油類溶劑及無侵蝕性介質的密封。
3、汽缸墊片
性能特點:汽缸墊片由石棉纖維、耐油纖維、填充料、著色劑等精制而成,廣泛應用于汽車。摩托車發(fā)動機氣缸,根據(jù)工況條件可選擇相應等級的型號。
4、芳綸墊片
性能特點:芳綸墊片蒸汽、有機r劑、酸、堿等,廣泛用于流體輸送設備裝置上所用的泵、閥門、管道、容器等的密封。
組成及特點:以具有高強度、高磨量的芳綸纖維為主體材料與潤滑性好的特種材料進行復合制成的密封產品。這種密封產品具有優(yōu)異的潤滑性、耐磨性。在固液相混合的液體裝置上,可顯示其突出特點。
5、非石棉板墊片
非石棉墊片(無石棉墊片)是以芳綸等有機纖維和植物纖維與丁q橡膠、無機礦物質在高溫下壓延而成的密封材料,由于含石棉纖維很少,適用為石棉墊片的無石棉墊片的替代產品。2)選用墊片時還應考慮以下因素:a、有良好的壓縮及回彈性能,能適應溫度和壓力的波動。非石棉墊片(無石棉墊片)既具有較高的強度,又具有較好的回彈性,同時具有超q的抗?jié)B透性能是在高溫高壓下取代石棉墊片的良好環(huán)保材料。
四氟包覆墊
6、石棉墊
用石棉布加其他輔助材料模壓成型,使用于腐蝕性的高壓高溫密封。用于反應釜、反應罐、人孔、手孔等部位。使用溫度:-100℃— 1000℃;使用壓力:PN<5。0Mp。
7、橡膠墊
一種偏氟乙烯和無氟、丙氟、材質共聚膠質彈性體,廣泛用于工業(yè)和民用工業(yè),其特點是:耐高溫、耐臭氧、耐天然老化、耐真空、耐燃料油、耐潤滑油、耐強氧化劑、耐藥品性和電絕緣性能好。
8、聚四氟乙烯包襯橡膠墊
聚四氟包襯橡膠墊片是四氟乙烯夾包橡膠復合墊片。具有較強的防腐性能和較高的密封回彈性,適用于搪瓷、玻璃管道等低壓化工設備的防腐密封。
9、無石棉墊片
無石棉類墊片根據(jù)其配方、工藝性能和用途,大致分為無石棉橡膠板墊片和無石棉抄取板墊片,它們都是以芳綸等有機纖維和植物纖維、丁青橡膠及礦物質經過延壓或者抄取工藝制作而成的無石棉密封墊片系列,由于無石棉墊片系列不但具有較高的強度,而且具有較好的回彈性,同時又具有超q的抗?jié)B透性能,因此它們是汽車及工業(yè)機械領域替代石棉墊片的環(huán)保密封墊片。此外,溫度對介質的黏度也有很大的影響,隨著溫度的升高,液體的黏度降低,而氣體的黏度增加。
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?密封墊片與螺栓同法蘭的連接
墊片:
密封墊片是夾持在一對法蘭密封面之間的單個密封零件。安裝時,通過擰緊螺栓對法蘭施加一外力,該外力傳遞給墊片,使墊片發(fā)生壓縮變形。從能量的概念出發(fā),外力作用墊片所做的功,若不考慮任何能量損失,將全部轉變?yōu)樽冃文?,貯存于墊片內。因此,當螺栓預緊后,法蘭的兩接合面金屬或法蘭接合面金屬與壓縮限制器金屬之間發(fā)生機械接觸。工作時,密封流體壓力迫使法蘭密封面分離,壓縮墊片的載荷被部分卸除,貯存于墊片中的變形能以做功的方式來恢復變形,即墊片釋放其能量。若貯存的變形能尚有剩余,墊片與法蘭密封面仍保持接觸,法蘭不會發(fā)生泄漏。所以,墊片也被描述為“密封在兩個表面之間,并貯存有能量的一個裝置”。
一、螺栓法蘭連接系統(tǒng)
如技術上和經濟上可行,能夠制造出十分光滑和精細的兩被連接件的接合面,并用螺栓連接起來,使兩接合面始終保持接觸,則接合面之間就不需要放置墊片,此種螺栓連接稱為無墊螺栓接頭(non-gasketed bolt joints),常用于汽車、飛機、鋼結構、重型設備等領域。但是由于設備結構和尺寸的限制,加工和安裝很難得到理想的光滑接合面;其次,接合面也會隨時間產生腐蝕或磨蝕變得不光滑。因此,需要在這些接合面中間安裝墊片作為過渡元件,以此與結合面形成緊密的接觸,提供連接必需的密封,并與無墊螺栓接頭相比,可以在較低螺栓載荷下經濟地實現(xiàn)密封,該種螺栓連接稱為墊片螺栓接頭(gasketed bolt joints),是壓力管道,壓力容器和承壓設備應用廣泛,使用頻繁的可拆式連接。由于其組織疏松,致密性差,纖維與纖維之間存在無數(shù)微小間隙,很容易被介質浸透,特別是在壓力作用下,介質會通過材料內部的孔隙滲透出來。由于被連接件通常采用一對法蘭,法蘭一端與殼體或管道相連,并用一組螺栓將兩法蘭緊固在一起。通常把此類螺栓連接稱為螺栓法蘭連接(bolted flanged connection,BFC)或螺栓法蘭接頭(bolted flanged joint,BFJ),如圖3.18所示。
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由此可見,BFC是一個由法蘭、螺栓和墊片等元件組成的組合件。兩個法蘭可以是同樣型式和材料的法蘭,也可以是不同型式和(或)材料的法蘭,或者其中一個是用螺栓連接的平蓋。而墊片總是比法蘭密封軟的材料制成。
二、兩種螺栓法蘭連接型式
根據(jù)密封原理,將螺栓法蘭連接分為浮動型(floating type,FL)或金屬與金屬非接觸型(nonmetal-to-metal contact)螺栓法蘭連接和金屬與金屬接觸型(metal to metal contact,MMC)螺栓法蘭連接兩大類。如圖3.19(a)所示,浮動型的螺栓法蘭連接指墊片夾持在一對法蘭的兩個接合面之間,自從預緊螺栓的安裝開始,知道法蘭連接的整個服役期內,法蘭接合面不發(fā)生任何接觸,因此螺栓預緊載荷完全作用在墊片上,而進入運行后,墊片初始載荷將隨外部載荷作用增加或減少,且墊片上的載荷分布也是不均勻的。而金屬與金屬接觸型(下稱“MMC”)的螺栓法蘭連接可使用與浮動型螺栓法蘭連接同樣的法蘭,只是將某些型式的壓縮限制裝置放在螺栓中心圓內的法蘭接合面上,次壓縮限制裝置也可以是墊片一部分貨獨立的一個部件,起限位器的作用,如圖3.19(b)所以。因此,當螺栓預緊后,法蘭的兩接合面金屬或法蘭接合面金屬與壓縮限制器金屬之間發(fā)生機械接觸。應選用不會溶脹和膨脹,防介質滲透性強的石墨為主體纏繞式墊片,波齒復合墊等。相比浮動型,MMC型螺栓法蘭連接的主要特點是螺栓必須被施加到足夠高的載荷,除了達到金屬接除外,且保證在其后任何外部載荷作用下,在整個法蘭連接的全生命周期內始終保持金屬接觸而不脫離,這樣墊片上載荷也總是保持固定,并周向均勻分布。壓縮限制裝置起了承攬外部載荷的作用,提供了法蘭接頭j的密封性能。因此,浮動型和MMC型法蘭螺栓連接的主要區(qū)別在于墊片環(huán)境的任何改變不會導致干擾墊片載荷大小和分布的風險,因這些干擾,包括自重、流體壓力、外彎矩和溫度變化等載荷及其波動都被轉移到螺栓和機械接觸部件上去。其次,MMC法蘭螺栓連接也減少了螺栓因承受循環(huán)載荷,發(fā)生疲勞或松脫的危險。此外,它還提高了法蘭的剛性,減少了法蘭的轉角。
選用密封墊片的基本原則
1)選用或訂購墊片時應了解以下基本數(shù)據(jù):
a、相配法蘭的密封面型式和尺寸;
b、法蘭及墊片的公稱通徑;
c、法蘭及墊片的公稱壓力;
d、流體介質的溫度;
e、流體介質的性質。
2)選用墊片時還應考慮以下因素:
a、有良好的壓縮及回彈性能,能適應溫度和壓力的波動;
b、有良好的可塑性,能與法蘭密封面很好的貼合;
c、對有應力腐蝕開裂傾向的某些金屬(如奧氏體不銹耐酸鋼)法蘭,應保證墊片材料不含引起各種腐蝕的超量雜質,如控制墊片氯離子含量以對法蘭腐蝕;
d、不污染介質;
e、對密封高度毒性的化學品,要求墊片應具有更大的安全性;對于輸送液體的管道系統(tǒng),要求墊片用于法蘭上的g使用壓力和g使用溫度在限制范圍內;
f、低溫時不易硬化,收縮量小,高溫時不易軟化,抗蠕變性能好;
g、加工性能好,安裝及壓緊方便;
h、不粘接法蘭密封面,拆卸容易。
石棉墊片的性能記在工程設計中的使用
石棉墊片由于長時間的發(fā)展以來,石棉制品已經在平時的施工當中投入了使用。1、墊片上的壓緊應力影響為了達到密封效果,需要對密封墊片施加足夠大的壓力,可以使其發(fā)生彈性或塑性變形,從而填補密封面的凹凸不平。就在我們平時的生活當中,我們家中或者辦公室的天花板或者一些涉及到紡織的建筑材料,在某些汽車當中對于剎車襯墊的石棉墊使用一直到鋼筋混凝土都是離不開石棉的。石棉本身是一種絕緣的材料,早的據(jù)我們調查所知在三十年代的時候就已經在建筑和造船的過程中使用了石棉墊,慢慢地隨著建筑行業(yè)的發(fā)展與興盛,石棉墊大量的在工程中投入使用,電腦不好的就是也給人們的健康和環(huán)境的平衡發(fā)展帶來了影響。并且長期以來經過科學家的研究不難發(fā)現(xiàn),不管是緬甸在使用還是生產的過程當中都會對環(huán)境產生非常嚴重的影響,在長期看來,還會對人們的身體健康有著相當大傷害。
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