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影响金属缠绕垫片填料密封的七大因素
发布时间:2016-08-02   点击次数:1867次

    金属缠绕垫片是目前应用广泛的一种密封垫片,为半金属密合垫中回弹性佳的垫片,由V形或W形薄钢带与各种填充料交替缠绕而成,能耐高温、高压和适应超低温或真空下的条件使用,通过改变垫片的材料组合,可解决各种介质对垫片的化学腐蚀问题,其结构密度可依据不同的锁紧力要求来制作。
    金属缠绕垫片的密封原理:对密封面施加压紧载荷,以产生压紧应 力,可提高密封面的接触程度,当应力增大到足以引起表面产生明显的塑性变形时,就可以填补密封面的间隙,堵塞泄漏通道。使用金属缠绕垫片的目的就是利用垫片材料在压紧载荷的作 用下较容易产生塑性变形的特性,使之填平密封面的微小凹凸不平,从而实现密封。
    影响金属缠绕垫片填料密封的七大因素:
    ①密封面的表面状况:密封面的形状及表面粗糙度对密封性有一定影响,表面光滑有利于密封。软质垫片由于其易于变形因而对表面状况不敏感,而对硬质垫片来说,表面状况影响极大。
    ②密封面的接触宽度:密封面与垫片或填料的接触宽度越大,则流体泄漏所需通过的路径越长,流阻损失也越大,因而有利于密封。但在相同的压紧力下,接触宽度越大,则密封比压将减小。所以,要根据密封件的材质情况寻求适宜的接触宽度。
    ③密封流体的性质:液体的黏度对填料及垫片的密封性有很大影响,黏度大的流体由于其流动性差而易于密封。液体的黏度远大于气体,因而液体较气体易于密封。饱和蒸汽由于它会凝析出液滴而阻塞密封面间泄漏的通道,因而比过热蒸汽易于密封。流体的分子体积越大,越易于被狭窄的密封间隙所阻塞,从而易于密封。液体对密封件材料的浸润性对密封也有一定影响。易于浸润的液体,由于垫片和填料内部微孔的毛细作用而易于产生渗透泄漏。
    ④密封流体的温度:温度的高低影响液体的黏度,从而对密封性产生影响。温度升高,液体黏度下降,亦气体黏度增大。另一方面,温度的变化常使密封组件产生变形而易于引起泄漏。
    ⑤密封垫片及填料的材质:软质材料由于其在预紧力作用下易于产生弹性或塑性变形,从而堵塞流体泄漏的通道,因而有利于密封;但软质材料一般不能承受高压流体的作用。密封材料的耐蚀性、耐热性、致密性、亲水性等都对密封有一定影响。
    ⑥密封面比压:密封面间单位接触面上的法向作用力称密封比压,密封面比压的大小是影响金属缠绕垫片或填料密封性的重要因素。通常,通过施加预紧力在密封面上产生一定比压,使密封件产生变形以减小或消除密封接触面间的缝隙,阻止流体通过,达到密封的目的。应当指出,流体压力的作用会使密封面比压产生变化。密封面比压的增加虽有利于密封,但受到密封件材料的挤压强度的限制;对于动密封,密封面比压的增加还将引起摩擦阻力的相应增大。
    ⑦密封外部条件影响:管道系统的振动、连接组件的变形、安装位置的偏移等原因都会对密封件产生附加作用力,从而对密封造成不利的影响。尤其是振动,将使密封面间的压紧力产生周期性变化,使连接螺栓松弛,从而造成密封失效。引起振动的原因可能是外部的,也可能是由于系统内部流体动而引起的。要使密封可靠,必须认真考虑上述诸因素,而密封垫片和填料的制造及选用至关重要。

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