金屬墊片的類型和使用性能介紹
作者：化工泵 來(lái)源：化工泵 發(fā)布時(shí)間：2019-07-20
在管道連接，化工泵使用，設(shè)備安裝中，金屬墊片也是常用的墊片，金屬墊片有哪些，使用性能如何呢？
一、金屬平墊和金屬波形墊
一般用于中、高壓閥門、管道和直徑較小的設(shè)備法蘭上。使用壓力則根據(jù)溫度的不同，前者為1.568~31.36MPa，后者為1.568~3.92MPa。墊片材質(zhì)根據(jù)介質(zhì)和溫度選取。
二、金屬包石棉墊
由金屬薄板包覆石棉板或石棉橡膠板，使其不與介質(zhì)直接接觸，避免了石棉纖維強(qiáng)度下降，客服了滲漏現(xiàn)象，從而擴(kuò)大了石棉橡膠板的使用范圍。一般金屬包石棉墊使用溫度為450℃(個(gè)別也有達(dá)600~700℃，如在常壓~0.16MPa的煙道氣中)，使用壓力為4MPa，高可達(dá)6MPa。如壓力再增高，墊片易產(chǎn)生橫流現(xiàn)象，芯材從搭接處擠出。
由于金屬包石棉墊需要較大的螺栓擰緊力，即使當(dāng)使用壓力低于2.45MPa，也不能采用pg25公斤級(jí)以下的法蘭。否則，法蘭、螺栓的剛度就顯得不夠，產(chǎn)生變形而導(dǎo)致密封失效。有人認(rèn)為，若將芯材改為彈性較好的合成橡膠，其緊固力就會(huì)下降。其實(shí)不然，因?yàn)樾静母能浐?，緊固力被芯材吸收，不能提供金屬板在法蘭面上貼合所需的緊固力，包墊反容易被極壞。另外，在含氯離子較多的介質(zhì)以及酸性介質(zhì)中，不銹鋼包墊及鐵皮包墊的搭接處易產(chǎn)生縫隙腐蝕。
溫度高于450℃，芯材可使用陶瓷纖維或碳纖維。某鋼鐵廠采用金屬包陶瓷纖維墊片用于1100℃的高溫，使用二年尚未損壞。柔性石墨作芯材是合適的。目前，國(guó)內(nèi)已批量生產(chǎn)金屬包柔性石墨墊。其使用效果優(yōu)于金屬包石棉墊。金屬包墊能制成各種形狀，大量用于各種熱交換器、反應(yīng)器的大蓋、裝卸孔、人孔法蘭等。國(guó)內(nèi)曾制作過(guò)直徑為2m的鐵包墊，使用情況良好。
在金屬包墊的表面貼覆一層柔性石墨薄板，這種墊片與表面未包覆的同類金屬包墊相比，預(yù)緊比壓較小，密封性能更佳。
目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)此產(chǎn)品，故有的單位將現(xiàn)有的柔性石墨皺紋帶貼在金屬包墊以及金屬平墊、齒形墊甚至石棉橡膠墊表面，解決了許多泄漏難題。例如某廠的熱交換器，壓力為5.88MPa、溫度450℃，介質(zhì)為氫/油氣。曾用過(guò)金屬平墊、齒形墊，均有泄漏。后在平墊上貼了柔性石墨皺紋帶，解決了這一問(wèn)題。應(yīng)該指出，這種墊片形式是一種解決法蘭墊片泄漏的簡(jiǎn)便措施，貼覆柔性石墨帶的工作性質(zhì)量直接影響設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若在帶材背面涂刷一層膠水，可提高貼覆質(zhì)量。
三、金屬纏繞墊
金屬纏繞墊巧妙地利用金屬的耐熱性、回彈性和強(qiáng)度以及非金屬材料的柔軟性，所以密封性能較好，其中又以不銹鋼帶纏繞柔性石墨墊的性能佳。其預(yù)緊比壓較石棉纏繞墊小，不存在石棉纖維毛細(xì)孔滲漏的缺點(diǎn)。圖2-10為兩者預(yù)緊比壓與泄漏量的關(guān)系曲線。在油介質(zhì)中，金屬帶材多使用0Cr13，而其它介質(zhì)則推薦使用1Cr18Ni9Ti。
不銹鋼帶柔性石墨纏繞墊在氣體介質(zhì)中，使用壓力為14.7MPa(國(guó)內(nèi)有高達(dá)19.6MPa)，在液體中可用至30MPa。溫度-190~+600℃(在無(wú)氧、低壓情況下可用至1000℃)。聚四氟乙烯的耐低溫性能良好，它在低溫下的屈服強(qiáng)度大大高于常溫時(shí)的強(qiáng)度。所以聚四氟乙烯纏繞墊可用于低溫介質(zhì)，如液態(tài)烴等。同時(shí)，因加入金屬帶提高了導(dǎo)熱性，聚四氟乙烯纏繞墊使用溫度可達(dá)250℃，在酸性介質(zhì)中可用至9MPa、200℃。
纏繞墊用于壓力和溫度波動(dòng)較大的換熱器、反應(yīng)器、管道、閥門、泵進(jìn)出口法蘭較為合適。對(duì)于中等以上壓力、溫度超過(guò)300℃者，應(yīng)考慮使用帶內(nèi)環(huán)、外環(huán)或內(nèi)外環(huán)。若使用凹凸面法蘭，配帶內(nèi)環(huán)的纏繞墊效果更好些。
在柔性石墨纏繞墊兩面貼覆柔性石墨板也能取得好的密封效果。某大型化肥廠廢熱鍋爐屬高溫高壓關(guān)鍵設(shè)備，用帶外環(huán)的柔性石墨纏繞墊，滿負(fù)荷時(shí)不漏，減負(fù)荷時(shí)則漏。在墊片兩面增加了0.5mm厚的柔性石墨板，剪成圓弧狀，接頭部分采用斜口搭接，使用情況良好。
