設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)

1、設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)泄露與密封泄露與密封v泄露是機(jī)械設(shè)備常見的故障之一，造成泄漏的原泄露是機(jī)械設(shè)備常見的故障之一，造成泄漏的原因主要有兩個(gè)方面：一是機(jī)械加工存在問題，機(jī)因主要有兩個(gè)方面：一是機(jī)械加工存在問題，機(jī)械產(chǎn)品的表面存在各種缺陷及形狀、尺寸的偏差械產(chǎn)品的表面存在各種缺陷及形狀、尺寸的偏差。因此，在機(jī)械零件連接處不可避免的會(huì)產(chǎn)生間。因此，在機(jī)械零件連接處不可避免的會(huì)產(chǎn)生間隙；二是密封兩側(cè)存在壓力差，工作介質(zhì)就會(huì)通隙；二是密封兩側(cè)存在壓力差，工作介質(zhì)就會(huì)通過間隙而泄露。消除或減少任何一因素都可以阻過間隙而泄露。消除或減少任何一因素都可以阻止泄漏。止泄漏。設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)密封

2、的作用密封的作用v密封的作用就是將結(jié)合面間的間隙封住、隔離或密封的作用就是將結(jié)合面間的間隙封住、隔離或切斷泄露通道，增加泄露通道的阻力，或者在通切斷泄露通道，增加泄露通道的阻力，或者在通道中加設(shè)小型做功元件，對(duì)泄漏介質(zhì)造成壓力，道中加設(shè)小型做功元件，對(duì)泄漏介質(zhì)造成壓力，與引起泄露的壓差部分抵消或完全平衡，以阻止與引起泄露的壓差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。一般來講，靜密封可能達(dá)到泄露。一般來講，靜密封可能達(dá)到“零泄漏零泄漏”（密封的泄漏量為零的理想情況稱為密封的泄漏量為零的理想情況稱為“零泄漏零泄漏”。) )但對(duì)于動(dòng)密封，由于接觸密封的任何相對(duì)位移都但對(duì)于動(dòng)密封，由于接觸密封的任何相對(duì)位移都

3、回給接合表面上粗糙處泄漏介質(zhì)創(chuàng)造條件，要達(dá)回給接合表面上粗糙處泄漏介質(zhì)創(chuàng)造條件，要達(dá)到零泄漏是特別困難的。到零泄漏是特別困難的。設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)密封的分類密封的分類v可分為相對(duì)靜止接合面間的靜密封和相對(duì)運(yùn)動(dòng)接可分為相對(duì)靜止接合面間的靜密封和相對(duì)運(yùn)動(dòng)接合面的動(dòng)密封。合面的動(dòng)密封。v靜密封主要有墊片密封、膠密封和法蘭密封。靜密封主要有墊片密封、膠密封和法蘭密封。v動(dòng)密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種類型。動(dòng)密封可以分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封兩種類型。設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)v 按密封原理（即密封墊片受力情況）：按密封原理（即密封墊片受力情況）：強(qiáng)制型密封強(qiáng)制型密封、自緊自緊式密封式密封和和半自緊式密封半自

4、緊式密封三類。三類。 強(qiáng)制型密封：完全靠外力強(qiáng)制型密封：完全靠外力( (如螺栓如螺栓) )對(duì)墊片施加載荷；對(duì)墊片施加載荷； 自緊式密封：主要利用介質(zhì)的壓力對(duì)墊片施加載荷；自緊式密封：主要利用介質(zhì)的壓力對(duì)墊片施加載荷； 半自緊式密封：上述兩種方法兼而有之。半自緊式密封：上述兩種方法兼而有之。 v 按操作壓力：按操作壓力：中、低壓和高壓密封中、低壓和高壓密封。 低壓密封：低壓密封：P P1.6MPa1.6MPa； 中低壓密封：中低壓密封：1MPa1MPaP P10MPa10MPa； 高壓密封：高壓密封：10MPa10MPaP P100MPa100MPa100MPa墊片密封分類設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)墊片

5、密封結(jié)構(gòu)及工作原理墊片密封結(jié)構(gòu)及工作原理圖圖2-1 墊片密封的結(jié)構(gòu)墊片密封的結(jié)構(gòu)1螺母，螺母，2螺栓，螺栓，3墊片，墊片，4法蘭法蘭設(shè)備密封與治漏要點(diǎn) 在上、下法蘭間放入墊片并擰緊螺栓后，在上、下法蘭間放入墊片并擰緊螺栓后，法蘭將墊片壓緊。當(dāng)通入介質(zhì)后，泄露的途徑法蘭將墊片壓緊。當(dāng)通入介質(zhì)后，泄露的途徑有兩條有兩條:一是通過墊片內(nèi)部滲漏；二是通過墊一是通過墊片內(nèi)部滲漏；二是通過墊片與兩法蘭之間泄漏。前者稱為滲透泄露，后片與兩法蘭之間泄漏。前者稱為滲透泄露，后者稱為界面泄露。者稱為界面泄露。 界面泄露與法蘭密封面的選擇、加工精度界面泄露與法蘭密封面的選擇、加工精度、墊片的尺寸、材料性能、緊固方法

6、和壓縮程、墊片的尺寸、材料性能、緊固方法和壓縮程度等因素緊密相關(guān)。度等因素緊密相關(guān)。設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)墊片泄漏的方式 v兩種方式：穿漏（界面泄漏）、滲漏兩種方式：穿漏（界面泄漏）、滲漏。 穿漏穿漏 滲漏滲漏PO設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)9 植物材質(zhì)、礦物纖維、橡膠、塑料、金植物材質(zhì)、礦物纖維、橡膠、塑料、金屬等均可用作靜密封材料。屬等均可用作靜密封材料。 最常用的有最常用的有橡膠橡膠、石棉石棉、非石棉纖維非石棉纖維、聚四氟乙烯聚四氟乙烯、柔性石墨柔性石墨以及諸多種類的以及諸多種類的金屬金屬和和合金合金。設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)10 石棉是一種含結(jié)晶水的硅酸鹽，分為溫石棉和石棉是一種含結(jié)晶水的硅酸鹽，分為溫石

7、棉和藍(lán)石棉藍(lán)石棉( (強(qiáng)酸性介質(zhì)強(qiáng)酸性介質(zhì)) ) 石棉的化學(xué)性能穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高，具有較好石棉的化學(xué)性能穩(wěn)定、機(jī)械強(qiáng)度高，具有較好的耐熱、耐蝕性能。的耐熱、耐蝕性能。 石棉橡膠板具有良好的耐熱性、抗蠕變松弛性石棉橡膠板具有良好的耐熱性、抗蠕變松弛性和耐化學(xué)腐蝕性，又具有較好的柔軟性和彈性，和耐化學(xué)腐蝕性，又具有較好的柔軟性和彈性，且價(jià)格低廉。且價(jià)格低廉。 石棉橡膠板的安全使用溫度為石棉橡膠板的安全使用溫度為5050400400。其適用壓力范圍一般不超過其適用壓力范圍一般不超過5MPa5MPa。設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)11 具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，可適用于多種腐蝕性具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，可適用于多種腐蝕

8、性介質(zhì)介質(zhì), ,聚四氟乙烯無毒，無污染。聚四氟乙烯無毒，無污染。 使用溫度一般在使用溫度一般在196196200200范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 耐熱性能、抗蠕變性能差。耐熱性能、抗蠕變性能差。 在在PTFEPTFE中按一定比例摻入不同性能的材料，可中按一定比例摻入不同性能的材料，可以明顯改善其耐熱性和冷流性。以明顯改善其耐熱性和冷流性。設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)12 可制成各種不同形狀的密封墊片?？芍瞥筛鞣N不同形狀的密封墊片。 特點(diǎn)是耐高壓、適應(yīng)溫度范圍廣、化學(xué)穩(wěn)定性特點(diǎn)是耐高壓、適應(yīng)溫度范圍廣、化學(xué)穩(wěn)定性好。好。 帶有增強(qiáng)骨架的柔性石墨墊片，可適應(yīng)壓力帶有增強(qiáng)骨架的柔性石墨墊片，可適應(yīng)壓力10MPa10MP

9、a、溫度、溫度200200550550的各種流體。的各種流體。 柔性石墨對(duì)介質(zhì)有一定污染。柔性石墨對(duì)介質(zhì)有一定污染。設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)13用在高溫、低溫、高真空、超高壓或強(qiáng)腐蝕性、用在高溫、低溫、高真空、超高壓或強(qiáng)腐蝕性、放射性流體等工況條件下。放射性流體等工況條件下。 金屬墊片的種類很多，常用的有中空金屬墊片的種類很多，常用的有中空O O型環(huán)，金屬型環(huán)，金屬環(huán)及金屬波形、平形、齒形密封墊片等。環(huán)及金屬波形、平形、齒形密封墊片等。 常用的材料有軟鋼、銅、鋁、銀、不銹鋼、鉻鋼、常用的材料有軟鋼、銅、鋁、銀、不銹鋼、鉻鋼、蒙乃爾合金等。蒙乃爾合金等。 金屬墊片密封要求較大的密封比壓，法蘭面應(yīng)具金屬

10、墊片密封要求較大的密封比壓，法蘭面應(yīng)具有足夠的硬度和表面光潔度。有足夠的硬度和表面光潔度。 金屬平墊不適用于溫度、壓力波動(dòng)較大的場(chǎng)合。金屬平墊不適用于溫度、壓力波動(dòng)較大的場(chǎng)合。設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)14 由金屬和非金屬材料可以制成金屬包覆墊由金屬和非金屬材料可以制成金屬包覆墊片、纏繞式墊片、非金屬貼覆墊片等復(fù)合片、纏繞式墊片、非金屬貼覆墊片等復(fù)合（組合）密封墊片。（組合）密封墊片。 其壓縮、回彈性能好、與法蘭表面貼合能其壓縮、回彈性能好、與法蘭表面貼合能力強(qiáng)。能在高溫、低溫、沖擊振動(dòng)等循環(huán)交力強(qiáng)。能在高溫、低溫、沖擊振動(dòng)等循環(huán)交變載荷等各種苛刻條件下，保持優(yōu)良的密封變載荷等各種苛刻條件下，保持優(yōu)良

11、的密封性能。性能。設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)墊片的選用墊片選用的原則墊片選用的原則n 選擇墊片時(shí)，首先參考已經(jīng)在相似工況下的使用經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)選擇墊片時(shí)，首先參考已經(jīng)在相似工況下的使用經(jīng)驗(yàn)，同時(shí) 應(yīng)考慮下列因素：應(yīng)考慮下列因素： 有良好的彈性和恢復(fù)性，能適應(yīng)壓力變化和溫度波動(dòng)；有良好的彈性和恢復(fù)性，能適應(yīng)壓力變化和溫度波動(dòng)； 有適當(dāng)?shù)娜彳浶?，能與接觸面很好地貼合；有適當(dāng)?shù)娜彳浶?，能與接觸面很好地貼合； 不污染工藝介質(zhì)；不污染工藝介質(zhì)； 有足夠的韌性及強(qiáng)度，不會(huì)在壓力和緊固力下造成破環(huán)；有足夠的韌性及強(qiáng)度，不會(huì)在壓力和緊固力下造成破環(huán)； 低溫時(shí)不硬化，收縮量小，高溫時(shí)不軟化，抗蠕變性能好；低溫時(shí)不硬化，收縮

12、量小，高溫時(shí)不軟化，抗蠕變性能好； 加工性能好，安裝、壓緊方便；加工性能好，安裝、壓緊方便； 不粘結(jié)密封面，拆卸容易；不粘結(jié)密封面，拆卸容易； 價(jià)格便宜，使用壽命長(zhǎng)。價(jià)格便宜，使用壽命長(zhǎng)。 設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)墊片的尺寸墊片的尺寸v墊片的尺寸指墊片接觸面的寬度和厚度墊片的尺寸指墊片接觸面的寬度和厚度v一般而言，墊片寬則密封性能好。但墊片的寬度一般而言，墊片寬則密封性能好。但墊片的寬度增加到一定值后，其密封性能的提高就不明顯了增加到一定值后，其密封性能的提高就不明顯了（橡膠墊片的寬度超出法蘭接觸面是容易被擠出（橡膠墊片的寬度超出法蘭接觸面是容易被擠出） 墊片越寬，墊片所需的壓緊力越大。連接件的墊片

13、越寬，墊片所需的壓緊力越大。連接件的強(qiáng)度、剛度要求就越高，結(jié)構(gòu)相對(duì)笨重，因此，強(qiáng)度、剛度要求就越高，結(jié)構(gòu)相對(duì)笨重，因此，在保證密封性能的前提下，只要墊片不被壓壞，在保證密封性能的前提下，只要墊片不被壓壞，寬度小些好。寬度小些好。 我國(guó)現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，壓力容器法蘭用非金我國(guó)現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，壓力容器法蘭用非金屬軟墊片的寬度一般在屬軟墊片的寬度一般在18-30mm18-30mm之間，金屬包墊的之間，金屬包墊的寬度則在寬度則在16-25mm16-25mm之間。之間。 設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)v墊片的厚度越厚，相對(duì)彈性越好。但在墊片墊片的厚度越厚，相對(duì)彈性越好。但在墊片受壓時(shí)，存在滑移現(xiàn)象，容易造成壓緊力

14、分受壓時(shí)，存在滑移現(xiàn)象，容易造成壓緊力分布不均勻，墊片局部壓壞或擠出，墊片本身布不均勻，墊片局部壓壞或擠出，墊片本身產(chǎn)生滲透泄露。產(chǎn)生滲透泄露。 一般來說，設(shè)備密封直徑在一般來說，設(shè)備密封直徑在500mm500mm以下以下，墊片厚度，墊片厚度1.5-3mm1.5-3mm，密封直徑大于，密封直徑大于500mm500mm時(shí)時(shí)，厚度，厚度3mm3mm。（石棉橡膠板的厚度不宜超。（石棉橡膠板的厚度不宜超過過3mm3mm）設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)預(yù)緊螺栓時(shí)操作不當(dāng)，造成墊預(yù)緊螺栓時(shí)操作不當(dāng)，造成墊片壓偏、壓損或法蘭翹曲等片壓偏、壓損或法蘭翹曲等制造、安裝與制造、安裝與操作引起的泄操作引起的泄露露螺栓或墊片材料

15、誤用，在同一螺栓或墊片材料誤用，在同一法蘭上混用不同材質(zhì)的螺栓等法蘭上混用不同材質(zhì)的螺栓等設(shè)備操作不穩(wěn)定，壓力、溫度設(shè)備操作不穩(wěn)定，壓力、溫度波動(dòng)大或超過允許值波動(dòng)大或超過允許值法蘭密封面不清潔，粘附各種法蘭密封面不清潔，粘附各種雜物雜物管路法蘭存在偏口、錯(cuò)口、張管路法蘭存在偏口、錯(cuò)口、張口情況口情況由于設(shè)備管路震動(dòng)引起螺栓松由于設(shè)備管路震動(dòng)引起螺栓松動(dòng)等動(dòng)等法蘭和墊片的加工精度未達(dá)到技法蘭和墊片的加工精度未達(dá)到技術(shù)要求，密封面有劃傷、劃痕，術(shù)要求，密封面有劃傷、劃痕，特別是徑向貫穿劃痕。特別是徑向貫穿劃痕。密封點(diǎn)泄露的主要原因密封點(diǎn)泄露的主要原因設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)設(shè)計(jì)引起的泄露設(shè)計(jì)引起的泄露

16、墊片材料選用不當(dāng)墊片材料選用不當(dāng)法蘭或法蘭密封面型式選擇不當(dāng)法蘭或法蘭密封面型式選擇不當(dāng)法蘭、螺栓材料選擇不當(dāng)法蘭、螺栓材料選擇不當(dāng)設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)(a) 全平面型壓緊面（Flat face）：柔軟材料墊片，或鑄鐵、搪瓷、塑料等低壓法蘭場(chǎng)合。(b) 突出平面型突出平面型壓緊面（Raised face）：p，加三、四道周向溝槽后，可以提高密封壓力。簡(jiǎn)單但不易對(duì)中，螺栓力大。(c) 凹凸型壓緊面（Malefemale face）：便于對(duì)中，墊片不易被擠出和吹出，p(d) 榫槽型榫槽型壓緊面（Tonguegroove face）：墊片窄，螺栓力小，安裝簡(jiǎn)單，不會(huì)偏，且少受沖刷和腐蝕。但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，

17、更換墊片困難（有小技巧：安裝時(shí)在密封墊上涂石墨），適用于易燃易爆和高度或極度危害等重要場(chǎng)合。(e) 梯形梯形壓緊面（Trapezium face）：適用于高溫，壓力較高場(chǎng)合，O形圈、金屬墊圈 八角墊、橢圓墊法蘭密封面型式和加工要求設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)平面型設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)22 平面法蘭的密封面是一光滑平面，有時(shí)也在密封面上開有數(shù)平面法蘭的密封面是一光滑平面，有時(shí)也在密封面上開有數(shù)條截面為三角形的同心圓溝槽（也稱水線）條截面為三角形的同心圓溝槽（也稱水線）v 適用于平面法蘭的墊片有各種非金屬平墊片、包覆墊片、適用于平面法蘭的墊片有各種非金屬平墊片、包覆墊片、金屬包墊、纏繞式墊片金屬包墊、纏繞式墊

18、片( (可同時(shí)帶內(nèi)環(huán)或外環(huán)或內(nèi)外環(huán)可同時(shí)帶內(nèi)環(huán)或外環(huán)或內(nèi)外環(huán)) )。v 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，便于防腐襯里的施工，故可在公稱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，便于防腐襯里的施工，故可在公稱壓力壓力P2.45MPaP2.45MPa時(shí)使用。在時(shí)使用。在0.6MPa0.6MPa壓力以下、溫度不高的壓力以下、溫度不高的場(chǎng)所尤為適宜。場(chǎng)所尤為適宜。v 但與密封墊片的接觸面積較大但與密封墊片的接觸面積較大( (特別是管道用寬面法蘭特別是管道用寬面法蘭) )，密封所需的壓緊力大，安裝時(shí)墊片不易定位預(yù)緊后，墊密封所需的壓緊力大，安裝時(shí)墊片不易定位預(yù)緊后，墊片易在半徑方向變形移動(dòng)。片易在半徑方向變形移動(dòng)。對(duì)聚四氟乙烯等摩擦系數(shù)

19、較小對(duì)聚四氟乙烯等摩擦系數(shù)較小的墊片，不宜使用該種密封面的墊片，不宜使用該種密封面。另外，當(dāng)墊片要重復(fù)利用。另外，當(dāng)墊片要重復(fù)利用時(shí)時(shí)( (如纏繞墊如纏繞墊) )，密封面上不加工三角溝槽。，密封面上不加工三角溝槽。 設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)凹凸型設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)24 v適用墊片：各種非金屬平墊片、包覆墊、金屬包適用墊片：各種非金屬平墊片、包覆墊、金屬包墊、纏繞墊片墊、纏繞墊片( (基本型或帶內(nèi)環(huán)基本型或帶內(nèi)環(huán)) )、金屬波形墊、金屬波形墊、金屬平墊、金屬齒形墊。金屬平墊、金屬齒形墊。v特點(diǎn)：墊片不易被擠出特點(diǎn)：墊片不易被擠出( (外側(cè)約束、內(nèi)側(cè)受壓外側(cè)約束、內(nèi)側(cè)受壓) )，裝配時(shí)便于對(duì)中，故工作壓

20、力范圍比平面法蘭寬，裝配時(shí)便于對(duì)中，故工作壓力范圍比平面法蘭寬，用于密封要求較嚴(yán)的場(chǎng)合用于密封要求較嚴(yán)的場(chǎng)合，v由于內(nèi)側(cè)無約束，對(duì)操作溫度高、封口直徑大的由于內(nèi)側(cè)無約束，對(duì)操作溫度高、封口直徑大的設(shè)備，使用該種密封面時(shí)，設(shè)備，使用該種密封面時(shí)，墊片仍存在被擠出的墊片仍存在被擠出的可能可能。墊片內(nèi)側(cè)變形使墊片壓緊應(yīng)力減小，會(huì)導(dǎo)。墊片內(nèi)側(cè)變形使墊片壓緊應(yīng)力減小，會(huì)導(dǎo)致密封失效。采用榫槽面法蘭或帶有兩道止口的致密封失效。采用榫槽面法蘭或帶有兩道止口的凹凸面法蘭才能密封。凹凸面法蘭才能密封。設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)榫槽型密封面榫槽型密封面設(shè)備密封與治漏要點(diǎn)26 該法蘭由一個(gè)榫面和一槽面組成，墊片置于槽面。該

21、法蘭由一個(gè)榫面和一槽面組成，墊片置于槽面。v適用墊片：金屬和非金屬平墊、金屬包墊、纏繞適用墊片：金屬和非金屬平墊、金屬包墊、纏繞墊墊( (基本型基本型) )等。墊片在槽內(nèi)各個(gè)方向被約束，不等。墊片在槽內(nèi)各個(gè)方向被約束，不會(huì)被擠出變形，壓緊應(yīng)力變化小，墊片寬度可小會(huì)被擠出變形，壓緊應(yīng)力變化小，墊片寬度可小一些，從而壓緊面積最小一些，從而壓緊面積最小( (只足平面和凹凸面法蘭只足平面和凹凸面法蘭的的5252一一6868) )，墊片受力均勻，密封性很好。，墊片受力均勻，密封性很好。v可用于高壓、易燃、易爆、有毒介質(zhì)等密封要求可用于高壓、易燃、易爆、有毒介質(zhì)等密封要求嚴(yán)格的場(chǎng)合。這種密封面墊片安裝時(shí)對(duì)中性好，嚴(yán)格的場(chǎng)合。這種密封面墊片安裝時(shí)對(duì)中性好，但密封面加工和更換墊