密封技术 过程装备和管道静密封.ppt

第三章过程装备和管道的静密封 3.1垫片密封( Gasket seals) 3.1.1概述 垫片密封 过程装备和管道可拆 连接处主要的静密封 型式 可拆连接,方便 年产250万吨的炼 油厂,垫片密封有 20多万个  50  垫片密封的组成 温 垫片( gasket)、法兰( flange)、 螺栓螺母(blot,nut) 垫片是一种夹持在两个独立的连接件之间的材 料或材料组合,其作用是在预定的使用寿命 内,保持两个连接件间的密封。  垫片、螺栓、法兰连接系统 界面泄漏 垫片  2垫片密封的泄漏方式: 渗透泄漏 密封面泄漏 渗透泄漏因材料本身特别是非金属材料的微观结构存在的微小缝隙或细微 的毛细管而使压力流体发生的渗漏。 占总泄漏量的10~20% 密封面泄漏两连接件表面(密封面因机加工的粗糙度和变形形成泄漏通道 而造成的流体泄漏。 占总泄漏量的80~90% 吹出泄漏当夹紧垫片的总载荷因各种原因减少到几乎等于作用在接头端部 的流体静压力,导致密封面的分离而引起的密封流体的大量泄放。 属于事故性泄漏  垫片作用机理 口弹塑性变形→填补密封面上的凹凸不平→压缩变形能力 压缩率 口一定的刚性→保持一定的形状和抵抗变形的能力→防止 在系统的满载压缩应力下被挤出密封面或压溃→抗蠕变能 力一蠕变松弛性能 口受载补偿能力→回弹能力一回弹率 口总而言之,包括初始密封和工作密封  为什么加垫片? 法兰密封面粗糙 不绝对平行 密封面受力不均 3密封机理 预紧(安装时): 没有介质压力 螺栓拧紧,法兰压力作用在垫片上 垫片变形,堵塞泄漏通道,实现初始密封  垫片上有足够的压力 垫片预紧应力( Gasket seating stress 或初始垫片比压( Initial gasket stress) 或初始装配应力( Initial seating stress) 螺栓力(单个):F=σn;A/N 式中:A垫片压缩面积;N螺栓数目 拧紧螺栓的转矩:M=KFd 式中:K系数;d螺栓名义直径  工作时: 设备内有压力 螺栓伸长 垫片上的作用力减小,垫片回弹 但必须保证垫片有足够的工作应力,即密封不漏 工作垫片应力:=n(A-pB)A 式中:p密封介质压力 B介质静压力作用面积; 应力衰减系数。由于垫片材料在温度和应力 作用下产生应力松弛所致