密封与泄漏及密封材料选用PPT文件格式下载.ppt
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低压密封:
P100MPa,垫片密封的分类,垫片密封的结构及原理,图2-1垫片密封的结构1螺母,2螺栓,3垫片,4法兰,垫片密封广泛应用在我们装置当中,因此我重点讲垫片密封,不管动设备还是静设备上,都用到垫片密封,垫片密封的结构及原理,在两片法兰间放入垫片并拧紧螺栓后,法兰将垫片压紧。
当通入介质后,泄露的途径有两条:
一是通过垫片内部渗漏,称为渗透泄露;
二是通过垫片与两法兰之间泄漏,称为界面泄露。
界面泄露与法兰密封面的选择、加工精度、垫片的尺寸、材料性能、紧固方法和压缩程度等因素紧密相关。
垫片泄漏的方式,两种方式:
穿漏(界面泄漏)、渗漏。
P,O,渗漏,穿漏,(a)全平面型压紧面(FlatFace):
柔软材料垫片,或铸铁、搪瓷、塑料等低压法兰场合。
(b)突出平面型压紧面(RaisedFace):
p2.5MPa,加三、四道周向沟槽后,可以提高密封压力。
简单但不易对中,螺栓力大。
(c)凹凸型压紧面(MaleFemaleFace):
便于对中,垫片不易被挤出和吹出,p6.4MPa(d)榫槽型压紧面(TongueGrooveFace):
垫片窄,螺栓力小,安装简单,不会偏,且少受冲刷和腐蚀。
但是结构复杂,更换垫片困难(有小技巧:
安装时在密封垫上涂石墨),适用于易燃易爆和高度或极度危害等重要场合。
(e)梯形压紧面(TrapeziumFace),:
适用于高温,压力较高场合,O形圈、金属垫圈八角垫、椭圆垫,亦叫环链接面(RJ)。
垫片密封形式,垫片密封形式,平面型密封,平面型的密封面是一光滑平面,有时也在密封面上开有数条截面为三角形的同心圆沟槽(也称水纹线),有全平面和突出平面之分。
适用于平面法兰的垫片有各种非金属平垫片、包覆垫片、金属包垫、缠绕式垫片(可同时带内环或外环或内外环)。
特点:
结构简单,加工方便,便于防腐衬里的施工,故可在公称压力P2.5MPa时使用。
在0.6MPa压力以下、温度不高的场所尤为适宜。
但与密封垫片的接触面积较大(特别是管道用宽面法兰),密封所需的压紧力大,安装时垫片不易定位预紧后,垫片易在半径方向变形移动。
对聚四氟乙烯等摩擦系数较小的垫片,不宜使用该种密封面。
另外,当垫片要重复利用时(如缠绕垫),密封面上不加工沟槽。
垫片密封形式,凹凸型密封,所谓凹凸型,就是由一个凹面和一个凸面组合而成,垫片放置在凹面内。
适用垫片:
各种非金属平垫片、包覆垫、金属包垫、缠绕垫片(基本型或带内环)、金属波形垫、金属平垫、金属齿形垫。
垫片不易被挤出(外侧约束、内侧受压),装配时便于对中,故工作压力范围比平面法兰宽,用于密封要求较严的场合,由于内侧无约束,对操作温度高、封口直径大的设备,使用该种密封面时,垫片仍存在被挤出的可能。
垫片内侧变形使垫片压紧应力减小,会导致密封失效。
垫片密封形式,榫槽面型密封,榫槽面型由一个榫面和一槽面组成,垫片置于槽面。
金属和非金属平垫、金属包垫、缠绕垫(基本型)等。
垫片在槽内各个方向被约束,不会被挤出变形,压紧应力变化小,垫片宽度可小一些,从而压紧面积最小(只是平面和凹凸面法兰的52一68),垫片受力均匀,密封性很好。
可用于高压、易燃、易爆、有毒介质等密封要求严格的场合。
这种密封面垫片安装时对中性好,但密封面加工和更换垫片较为困难。
垫片密封形式,梯形型密封,梯形型,就是由二个相同的梯形(环连接面)型面组合而成,垫片放置在梯形槽内。
O形圈、金属垫圈八角垫、椭圆垫。
垫片不易被挤出,适用于高温高压、密封要求较严格的场合。
该种密封型对梯形槽的加工精度要求很高,清洁度要求高,因为对于椭圆垫来说,相当于线密封,且是硬对硬的密封;
而八角垫,相当于面密封,但同样是硬密封,所以对于金属密封材料来说,一般选用与母体材质稍低或一致材料更易获得良好的密封。
其它密封形式,阀杆填料型密封,阀杆填料型由一个填料套、填料、压盖及紧固螺栓组成,密封填料置于杆套内。
密封材料:
主要密封材料为成型石墨、石墨盘根(编制石墨绳)、成型四氟。
可用于高、中、低压各种介质阀杆密封,1.填料套、2.密封填料、3.填料压盖、4、压盖螺栓,1,2,3,4,常用密封材料有2大类,金属材料和非金属材料。
一、非金属材料通常有:
1.聚四氟乙烯(PTFE);
6.尼龙(PA);
2.氟橡胶(FKM);
7.聚甲醛(POM);
3.全氟橡胶(KALRER)8.石墨(GRA);
3.丁腈橡胶(NBR);
9.碳化硅陶瓷(SiC);
4.聚氨酯橡胶(PU);
10.石棉橡胶。
5.硅橡胶(MVQ);
常用密封材料的种类,常用密封材料有2大类,非金属材料和金属材料。
二、金属密封材料通常有:
1.碳钢(10#);
2.镍基硬质合金(304、304H、316H等);
3.钴基硬质合金(YG6、YG8);
4.铜(Cu);
5.其它合金(Cr-Mo钢、铸铁、45#等),常用密封材料的种类,优点:
耐高低温性能好(-55260);
耐多种油类及化学物质,优异的耐酸碱、耐溶剂性;
自润滑性能好;
耐磨性能好;
机械强度强,抗压能力强。
常用密封材料的特性及应用,聚四氟乙烯,缺点:
硬度低。
应用:
用于耐酸碱环境中做密封环,也常用作辅助密封件。
常用密封材料的特性及应用,氟橡胶,优点:
耐温度性能好(-20200);
耐油性好,适用于所有润滑油、汽油、液压油、合成油;
耐酸碱及其它多种介质(乙二醇类);
常用于高温或特殊介质条件下的密封材料;
缺点:
机械强度中等,应用:
用于制造耐高温、化学药品、耐燃液压油的密封件,广泛用于冶金、石化、电力等行业。
优点:
广泛地耐化学性,机械强度好,耐高温。
常用密封材料的特性及应用,全氟橡胶,应用:
化学工程,高温设备用密封件。
常用密封材料的特性及应用,优点:
耐温度性能好(-40100);
具有优良的弹性,耐磨性,热稳定性和机械性能,耐油性好;
通用性强,实用性广。
不适用于磷酸脂系列和含极性添加剂的齿轮油。
丁晴橡胶,应用:
用于制作“O”圈、油封、皮碗,适用于液压、气动系统中作静密封或动密封用。
优良的耐酸碱性和耐溶剂性,可在酸碱交替的介质中使用,有很高的机械强度,硬度高,耐磨性和自润滑性好,温度小于等于220。
常用密封材料的特性及应用,缺点:
脆性大,加工困难,对介质有一定的污染性。
石墨,应用:
广泛用于耐酸碱、油、水、醇、溶剂中做密封环。
具有较低硬度,较高的弹性,能在较高的压力下,温度为-35+60C的空气中工作。
具低温下耐酸碱。
能够冲压成各种形状的密封件。
易粘连密封面,不易清理。
石棉橡胶,应用:
适用于水、空气、蒸汽、煤气、碱液等管道介质密封垫。
用在高温、低温、高真空、超高压或强腐蚀性、放射性流体等工况条件下。
金属垫片的种类很多,常用的有中空O型环,金属环及金属波形、平形、齿形密封垫片等。
常用的材料有软钢、铜、铝、银、不锈钢、铬钢、蒙乃尔合金等。
金属垫片密封要求较大的密封比压,法兰面应具有足够的硬度和表面光洁度。
金属密封材料的特性及应用,金属密封材料,金属平垫不适用于温度、压力波动较大的场合。
高温、低温、高真空、超高压或强腐蚀性、放射性流体等工况条件下。
金属密封材料的特性及应用,金属密封材料,高压:
压力800LB级以上密封;
高温:
温度300以上密封;
强腐蚀:
管道介质强酸强碱;
放射性流体:
放射性物质,常见金属密封形式种类,金属椭圆垫,金属八角垫,常见金属密封形式种类,金属齿形垫,常见金属密封形式种类,金属波齿垫,静密封定义,所谓静密封就是相对静止的两个部件之间的密封,没有往复、旋转或螺旋的交变载荷变化。
请学员们举例说说我们装置现有哪些静密封?
静密封材料的选用,植物材质、矿物纤维、橡胶、塑料、金属等均可用作静密封材料。
最常用的有橡胶、石棉、非石棉纤维、聚四氟乙烯、柔性石墨以及诸多种类的金属和合金。
静密封材料的选用原则,我们常见的静密封基本上是法兰之间、阀门填料、泵体连接等之间的密封,所以密封垫片的选择应遵循以下原则:
1.密封面形式和尺寸;
2.法兰公称直径和压力;
3.介质温度和特性。
静密封材料的选用原则,选用密封材料应考虑的因素:
1.有良好的压缩回弹性能,能适应温度及压力的波动;
2.有很好的塑性,能与密封面紧密贴合;
3.不污染工艺介质;
4.有足够的强度,不因工作介质压力和预紧力而破碎;
5.低温时不易硬化,高温时不易老化;
6.加工性能好,安装方便;
7.不粘连密封面,易拆卸。
实例分析,1.甲醇介质:
金属石墨缠绕垫(GRA),主要用于法兰之间密封;
成型石墨填料、石墨盘根(GRA),主要用于阀杆密封;
石墨垫(GRA)、石棉橡胶(XB350),主要用于低压、低温环境。
2.中低压蒸汽介质:
金属石墨缠绕垫(GRA),主要用于中低压法兰之间密封;
石墨垫(GRA),主要用于低压法兰之间密封。
实例分析,3.公用工程介质:
4.高温、高压蒸汽、高压工艺气介质:
金属椭圆垫(10#、304、304H、316H)、金属缠绕垫(304+GRA)5.水介质:
丁晴橡胶垫(视镜密封)。
实例分析,6.举例:
TV1415B,介质为高压蒸汽、设计法兰材质为A105,密封面形式为梯形(环连接面)型。
请选择法兰密封垫类型及其材料。
环连接面,说明肯定要选用金属椭圆或金属八角垫;
法兰材质为A105;
说明要选接近的材质:
10#;
合成气压缩机透平入口高压蒸汽连接法兰,材质为A105,密封面形式为突出平面型,压力11.0MP。
温度300以上,请选择密封垫类型及材料。
突出平面型,肯定要选平面型垫片,高温高压,必须选耐高温高压材料:
GRA,高压还要考虑承受压紧力,密封件必须内外侧有制约,综合上述,应该选内外环金属石墨缠绕垫,材料:
2222或1222.,动密封材料的选用,定义动密封:
就是两个相对运动的密封面之间的密封。
从定义上看,动密封比静密封相对来说要复杂一些,实现起来也相对要难一些。
动密封主要有往复密封和旋转密封,请学员们举例说一下我们2套甲醇装置里面有哪些动密封?
动密封材料的选用,1.机械密封结构及组成,动密封材料的选用,2.机械密封原理,机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改为不易泄漏的端面密封。
如图所示,当轴转动时,带动了弹簧座、弹簧压板、动环等零件一起转动,由于弹簧力的作用使动环紧紧压在静环上。
轴旋转时,动环与轴一起旋转,而静环则固定在座架上静止不动,这样动环与静环相接触的环形密封面阻止了介质的泄漏。
动密封材料的选用,A,B,C,D,机械密封一般有四个密封点:
A、动环与静环之间的密封动密封,B、动环与轴或轴套之间的密封相对静密封,C、静环与静环座之间的密封静密封,D、静环座(压盖)与设备之间的密封静密封,机械密封的主要特点主是密封面为垂直于旋转轴线的端面。
动密封材料的选用,机械密封材料选择原则:
较好的耐磨性,能有减摩作用(即f要小)良好的导热性,把摩擦热及时传出孔隙率小,结构紧密,以免介质在压力下有渗透。
动、静环是一对摩擦副,它们的硬度各不相同。
一般动环的硬度比静环的硬度大。
动环的材料可用铸铁、硬质合金、高合金钢等,在有腐蚀介质的条件下可用不锈钢或不锈钢表面(端面)堆焊硬质合金、陶瓷等;
静环的材料可用铸铁、磷青铜、巴氏合金等,也常用浸渍石墨或填充聚四氟乙烯。
机械密封材料的选择,动密封材料的选用,阀杆填料密封,阀杆填料密封由一个填料套、填料、压盖及紧固螺栓组成,密封填料置于杆套内。
可用于高、中、低压各种介质阀杆密封,1.填料套、2.密封填料、3.填料压盖、4、压盖螺栓,1,1,2,3,4,动密封材料的选用,常用软密封材料应用特性,软密封材料的选用,软密封材料的选用,石棉编制+GRA,成型石墨,石棉编制+GRA,石棉编制,聚四氟乙烯,实例分析,6.举例:
产品甲醇输送泵,介质为甲醇、请选择动、静环及辅助密封圈材料。
动环:
碳化钨或Cr钢对焊STL合金,静环:
树脂浸渍石墨或填充聚四氟乙烯芬醛塑料,辅助密封圈:
聚四氟乙烯。
碱液槽上下槽连通球阀阀杆密封材料的选择?
介质:
碱。
选用成型或编制聚四氟乙烯材料,抗碱性强。
垫片种类,O型圈,D型石墨缠绕垫片,C型石墨缠绕垫片,A型石墨缠绕垫,B型金属缠绕垫,垫片种类,金属椭圆垫,金属八角垫,金属椭圆垫横切面,金属八角垫横切面,垫片种类,石棉橡胶垫,橡胶垫,石墨垫+304,四氟垫,法兰密封泄漏原因,法兰密封泄漏原因,结束语,通过与大家一起探讨和分享了密封与泄漏的关系,常用密封材料的特性,动、静密封中的材料选用原则;
二套甲醇常用密封件的形式以及密封垫引起泄漏的原因等,希望我的讲解和介绍能给大家在日常的工作带来些许帮助!
谢谢大家!
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