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密封垫片性能试验方法

密封垫片试验装置密封垫片试验装置

以氮气或水作为密封介质，测定密封垫片的泄漏率，以此来评定垫片的密封性能，是目前工业界普遍使用的一种测试方法。垫片泄漏率能直接反映垫片密封性能，它是一项基本的综合性指标;也是能评定垫片质量优劣的主要依据。

在GRIT 12385–1990标准中规定了管法兰用垫片密封性能的A,B两种试验方法。两种试验方法均适用于石棉橡胶垫片、聚四氟乙烯包覆垫片、四氟垫片、金属包覆垫片、缠绕式垫片及金属垫片。此外，热波动或热循环在接头中会引起联合的垫片变形棘轮和应力棘轮效应，而这种影响取决于垫片的粘塑性和对应力-应变的非线性响应以及温度等因素四氟石棉垫圈批发四氟石棉垫圈批发四氟石棉垫圈批发四氟石棉垫圈批发。使用者可根据不同的工况要求选择其中的任意一种试验方法。

下面介绍一种比较常用的试验方法。

试验装置

试验在专用的垫片综合试验装置上进行，试验装置下要由垫片加载系统、介质给定系统、测漏系统、机架及试验法兰组成，试验装置示意图，见顶部图。对试验装置的要求如下:

a.垫片加载系统应能提供规定的垫片预紧应力，试验过程中垫片载荷的波动应小于规定值的5%，并能控制恒定的加载、卸载速度;

b.试验介质给定系统应能提供规定的试验介质压力，试验过程中介质压力波动应小于规定值的0.5%;

c.测漏系统的测漏采用状态方程法。在垫片外侧、上下法兰面间设置一个密闭的环形测漏空腔，测漏空腔的初始容积V。及容积变化修正系数K1应经严格标定，测漏系统分辨率应不低于10cm，系统误差应不大于0.5%;

试验条件

试验温度：15-25℃；

垫片预紧应力：根据垫片的种类正确选择；

试验介质：99.9%的氮气；

试验介质压力：取公称压力的1. 1倍；

操作程序

a，用丙t仔细清理法兰密封面，垫片对中安装。

b.按(试验条件)规定，对垫片施加预紧应力，达到规定值后保持15 min。

c.标定测漏空腔的初始容积及容积变化修正系数。

d.按(试验条件)要求，通入试验介质，当介质压力达到规定值后保持10 min。

泄漏率计算

1.泄漏率；

2.标准大气压；

3.标准状态下的大气j对温度;

4.测漏空腔内的压力与环境大气压力差；

5.测漏空腔内温度与环境温度差；

6.测漏空腔的初始容积；

7.测漏时间；

8.容积变化修止系数；

9.测漏过程中，垫片压缩量的变化量；

10.侧漏过程中，测漏空腔内压力的变化量；

11.测漏过程中，测漏空腔内温度的变化量；

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浅述垫片的高温力学性能

高温对垫片接头的性能通常有不利影响。例如高温会使垫片力学性能包括拉伸强度、回弹率(弹性模量)和承载能力等发生劣化，再如大多数橡胶粘棉或非石棉纤维材料(除柔性石墨外)y高温会发生分解、粉化或y久变形，其g使用压力随温度增加而降低。其次，高温对垫片蠕变或松驰的加强作用也是显而易见的，例如在相同的载荷下，石棉橡胶垫片200℃的松驰达到室温下的3.5倍；而作为代替石棉的柔性石墨垫片在氧化性介质中的连续工作温度也应考虑不超过343℃。垫片的热膨胀或收缩改变了垫片的应力，因而其密封能力也相应发生改变。四氟垫片主要种类和性能一、纯四氟垫片是由聚四氟乙烯棒、管、板经机械车削或裁切而成的平垫片、V形垫片、活塞环、球阀垫圈等具有耐腐蚀、抗老化和不导电等良好特性。此外，热波动或热循环在接头中会引起联合的垫片变形棘轮和应力棘轮效应，而这种影响取决于垫片的粘塑性和对应力-应变的非线性响应以及温度等因素

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各类常用密封垫片性能对比

　　利用阀门时，往往根据具体情景，调换原带垫圈。常有垫圈有：橡胶平垫圈、橡胶O形圈、塑料平垫圈、聚四氟乙烯包垫圈、石棉橡胶垫圈、金属平垫圈、金属异形垫圈、金属垫圈、波形垫圈、缠绕垫圈等。

(1) 橡胶平垫圈：变形轻易，压紧时不费劲，但耐压、耐温才能都较差，只用于压力低、温度不高的处所。人造橡胶有必定耐酸碱性能，利用温度不宜超出60℃;氯丁橡胶也能耐某些酸碱，利用温度80℃;d腈橡胶耐油，可用至80℃;氟橡胶耐腐化性能很好，耐温性能也比个别橡胶强，可在150℃介质中利用。聚四氟乙烯包覆垫片特殊的组合设计能应用于食品及y药等行业那些不允许被污染的场合。

(2) 橡胶O形垫圈：断面外形是正圆，有必定的自紧作用，密封成果比平垫圈好，压紧力更小。

(3) 塑料平垫圈：塑料的d特点是耐腐化性好,多数塑料耐温性能不好。聚四氟乙烯为塑料之冠，岂但耐腐化性能优良，而且耐温范畴比拟广阔，可在-180℃～ 200℃之内长期利用。

(4) 聚四氟乙烯包垫圈：为了充分发扬聚四氟乙烯的长处，同时补偿它弹性较差的毛病，做成聚四氟乙烯包裹橡胶或石棉橡胶的垫圈。这样，既同聚四氟乙烯平垫圈一样耐腐化，又有良好的弹性，加强密封成果，减小压紧力。

(5) 石棉橡胶垫圈：由石棉橡胶板剪成。它的组分是60～80%的石棉和10～20%的橡胶，以及填充剂、硫化剂等。它有很好的耐热性、耐冷性、化学巩固性，而且货源丰厚，价格廉价。利用时，压紧不必很大。膨体四氟垫片拥有聚四氟乙烯垫片的大部分优点，但是它却没有蠕变性和冷流方面的问题，膨体四氟垫片的密封性不但非常可靠，而且还具有密封、耐高温、抗爆裂等等的特点，因此它是优于其它别的PTFE板状垫片。因为它能粘附金属，所以z好表面涂一层石墨粉，免得拆卸时吃力。

石棉橡胶板有四种色彩：***，用于低压(牌号XB-200，耐压≤16公斤/平方厘米，耐温200℃) ;白色，用于中压(牌号XB-350，耐压可达40公斤/平方厘米，耐温350℃) ;紫白色，用于低压(牌号XB-450，耐压100公斤/平方厘米耐温450℃) ;绿色，用于油类，耐压性能也很好。试验装置试验在专用的垫片综合试验装置上进行，试验装置下要由垫片加载系统、介质给定系统、测漏系统、机架及试验法兰组成，试验装置示意图，见顶部图。

(6) 金属平热圈：铅，耐温100℃;铝430℃;铜315℃;低碳钢550℃;银650℃;镍810℃;蒙乃尔(镍铜) 合金810℃，不锈钢870℃。其中铅耐压才能较差，铝可耐64公斤/平方厘米，其他材料可耐低压。

(7) 金属异性垫圈：

透镜垫圈：有自紧作用，利用于低压阀门。

椭圆形垫圈：也属于低压自紧垫圈。

锥面双垫圈：用于低压内自严密封。

此外，还有方形、菱形、三角形、齿形、燕尾形、B形、C形等，个别只在高中压阀门中利用。

(8) 金属垫圈：金属既有良好的耐温耐压性能，又有良好的弹性。材料有铝、铜、低碳钢、不锈钢、蒙乃尔合金等。里面填充材料有石棉、聚四氟乙烯、玻璃纤维等。

(9) 波形垫圈：具备压紧力小，密封成果好的特点。常采纳金属与非金属组合的模式。

(10) 缠绕垫圈：是把很薄的金属带和非金属带紧贴在一起，缠绕成多层的圆形，断面呈波浪状，有很好的弹性和密封性。金属带可用08钢、0Cr13、1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti、铜、铝、钛、蒙乃尔合金等制造。四、石墨填充四氟垫片又叫石墨改性四氟垫片或黑四氟垫片，是用聚四氟乙烯树脂添加一定量填充剂，如玻璃纤维，青铜粉，二硫化钼，石墨，碳纤维等，经高速混合均匀后用模塑成型，再经高温烧结制成。非金属带材料有石棉、聚四氟乙烯等。