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安装密封垫片时碰到的问题及对策(一)

安装密封垫片时碰到的问题及对策(一) 华尔卡密封件
2022-12-20
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导读:密封垫片与法兰、紧固件一起组成的密封系统,是机器设备的重要组成部分,承担了安全无泄漏的重要功能。我们在前面用

密封垫片与法兰、紧固件一起组成的密封系统,是机器设备的重要组成部分,承担了安全无泄漏的重要功能。

我们在前面用了4期的篇幅分享了材料选型、型式选型和尺寸设定不当引起的一些故障案例,可以归纳为设计不当方面的原因,现在,我们想继续分享一些有关施工管理不当的故障案例。




案例13:聚四氟乙烯包覆垫片的外包层翻起
华尔卡聚四氟乙烯包覆垫片N7030系列,其外包层是由PTFE基材加工而成,其型式根据内径侧的截面形状,有三角型、半圆型和矩形三种,而外径则通常呈开放状态,在将垫片推入到狭窄的法兰间隙时,外包层可能会接触到法兰突台,出现外包层翻起的情况,如果安装人员没有注意到,在外包层翻折或起皱的状态下进行紧固,该位置就会存在厚度差,从而形成泄漏的通路。

作为推荐的对策,安装时应该避免聚四氟乙烯外皮翻起,一方面可以扩大法兰间隙,另一方面可以从产品角度考虑,使用聚四氟乙烯外包层外径特别处理的产品,包括外周全熔接(根据需要可以设计一个排气孔)、外周点熔接、部分点熔接、外周缝合、外周全面热压等对策品。

案例14:聚四氟乙烯包覆垫片的毛毡片弄湿

   华尔卡聚四氟乙烯包覆垫片N7030系列中的S型,在填充层使用了毛毡片,作用是可以抑制PTFE包覆层的蠕变,从而提高垫片的适用温度和压力,但是当毛毡片被弄湿后,其压坏强度就会降低,在紧固作业时容易压坏.另外,如果紧固力不足,气密试验时使用的肥皂水或雨水也会渗透到毛毡层,导致毛毡片软化而被挤出到垫片之外,进一步降低垫片的面压,也会导致泄漏。



作为推荐的对策,对于垫片的储存、运输、安装时机做好管理最重要,在安装前保管好N7030(S)型垫片,不要选择在雨天安装N7030(S)型垫片,避免弄湿,更不能采用泡水后安装的错误做法。


案例15:很窄的无石棉垫片在安装时破裂

很窄的无石棉垫片容易破裂,例如:

◆大尺寸矩形垫片的幅度过窄,还有螺栓孔靠近垫片边缘的情况下,在搬运和安装时容易被拉伸变形而断裂,如果安装时又使用了密封膏,进一步减小了法兰与垫片的摩擦力,很容易在紧固时被挤出而破裂;

◆我们还碰到过换热器垫片的分程筋过窄,有时甚至不到3mm,再结合分程筋板部分没有螺栓压紧,只能依靠法兰本体部分的压紧力传导至垫片上,造成垫片的面压不足,受到流体冲击后,垫片的分程筋部分拉伸变形而断裂,掉入管路中;

◆还有单螺纹紧固方式的垫片,比如中空螺纹管端部密封,由于紧固过程中垫片与密封面有很大的相互摩擦产生的剪切力,很容易导致垫片破裂。



作为推荐的对策,在设计时就应当考虑到窄幅的垫片容易断裂问题,选用拉伸强度更高的材料,同时可以在螺栓孔处增加面积,或直接做成开口状,对于带分程筋的垫片,应该控制换热器筋板密封面的加工精度,同时在安装时提高紧固面压,对于单螺纹紧固的垫片,建议控制好紧固力,如果破损率过高,建议更换垫片型式,例如采用金属和橡胶复合的垫片,以橡胶部分作为密封元件,以金属部分控制压缩量。


谈到无石棉垫片断裂的问题,有时标准尺寸的垫片也会发生,例如:

初期紧固力过大,而且不均匀导致的压坏;

使用一段时间后的无石棉垫片在配管热胀冷缩作用下开裂;

水管发生冻结,体积膨胀造成异常内压,也会导致垫片开裂;

操作人员不熟悉无石棉垫片的特点,在高温使用一段时间后又进行追加紧固作业,反而导致垫片压裂。

作为推荐的对策,对于冷热交替频繁,或者可能发生冻结的配管场合,或者可以预测到需要追加紧固的场合,推荐选用高机能垫片或金属缠绕式垫片。


案例16:垫片在安装后被吹出

垫片被吹出是指垫片在内压作用下断裂后飞出的现象,通常是多个条件叠加而造成的结果,常见的原因包括,紧固不均匀或紧固力不足,安装时垫片有偏心的情况导致垫片和法兰接触面局部狭窄,还有法兰面粗糙度过小、涂有密封膏导致垫片容易打滑等原因,还有矩形无石棉垫片,以横向作为矩形垫片的长度方向来加工垫片,也会导致矩形垫片中受压面积大的长度方向容易被吹出。



作为推荐的对策,做好紧固管理最重要,紧固力要足够且均匀,少涂或不涂密封膏,另外,对于矩形的无石棉垫片,在加工时应以板材的纵向作为垫片的长度方向,可以抑制长度方向上的吹出问题。


以上内容部分摘录自:

秋山 聪,华尔卡技术志,No.33,(2017)



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