流体密封-02-01-02[垫片密封].ppt

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1、第章2流体密封2.1垫片密封（1）垫片的一般结构：1.密封元件(b):作用是阻止泄漏，常用的材料为非金属材料，如柔性石墨、聚四氟乙烯、云母或普通的橡胶粘结纤维等。此外，密封元件的结构材料也可以是刚性的或柔性的金属。2.内增强层(e)：对于非金属材料的密封元件通常通过插入金属材料e予以增强，同时也方便了如石墨或云母等易碎材料的加工。增强材料可以是金属箔、丝网或薄板，金属薄板常用冲方刺孔的方式提高增强效果和增加弹性，并能过粘合剂和/或辊压将它们贴合在一起（也称半金属垫片）。3.表面层d，抗粘结处理f：密封元件也可设一表面层

2、d或f来增加密封效果和防止与密封粘结，密封垫片的应力也取决于这些层。表面层材料可以是PTFE或屈服强度低的金属薄衬（如金、黄铜、软钢、钛、锆、蒙乃等）也可以采用镀层，如铅、锡、铝、PTFE、PEF、金、银等，对柔性金属密封环而言，镀层还能有效降低载荷的作用。垫片密封2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（1）垫片的一般结构：2.外环:帮助密封元件对中,防止密封元件过分压紧,防止垫片吹出和减少法兰转动等.材料多为实心金属。不要求耐腐蚀。3.内环:防止密封元件因沿垫片内圈的刚性不足向内屈服;填补密封件与管道或容器内孔之间

3、了空隙,以避免此空隙干扰流体的流动和由此引起流体对垫片的冲蚀.2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（2）垫片的基本类型（图3-9）2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（2）垫片的基本类型——非金属软垫片2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（2）垫片的基本类型——半金属垫片2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（2）垫片的基本类型——金属垫片2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（3）垫片的重要性能:a.垫片的力学性能:载荷-变形形为压缩性和回弹性拉伸强度压缩强度蠕变松弛行为PxTb.垫的高温性能

4、c.垫片的密封形为2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（3）垫片的重要性能——a.垫片的力学性能——载荷-变形形为a.垫片通常不完全是弹性,应力与应变没有单一的弹性响应关系,呈非线性,在图形上表现出滞后曲线的特性,即存在残余变形.b.不同材质的应力与应变曲线不同.c.应力与应变曲线可受温度影响2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（3）垫片的重要性能——垫片的力学性能——压缩性和回弹性压缩性:初始压缩后垫片厚度的改变量,表征了垫片刚性的大小.回弹性:当压缩载荷卸除后,垫片厚度的回复量,它对操作时因压力

5、或其他原因引起密封面的分离进行补偿,以保持接头的密封能力.影响因素：垫片材料和结构形式，温度、厚度和垫片应力等因素。2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（3）垫片的重要性能——垫片的力学性能——拉伸强度是构成材料的基本需要,也是垫片发生吹出时不引起撕裂的需要.对于用通常压缩法制成的各种橡胶粘结纤维增强材料制成的非金属垫片,横向拉伸强度小于纵向拉伸强度,一般考虑横向拉伸强度.其他半金属垫片和金属垫,拉伸强度比金属板材高得多,因此不是主要考虑因素.2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（3）垫片的重要性能——垫片的力

6、学性能——压缩（溃）强度垫片应力越大，泄漏将越少。但是垫片应力太大时，垫片将会被压溃，也可能压缩时己经碎裂。因此若测试压缩垫片的全过程，总会有发生压溃的极限载荷，即为垫片的压缩(溃)强度。压缩强度也与工作温度和垫片厚度有关。例如，1.5mm厚的石棉橡胶板室温的压缩强度为110MPa，而3mm厚的石棉橡胶板仅60MPa;同样的垫片300C时的压缩强度分别是72MPa和38MPa。不同构造材料和形式的垫片的压缩强度自然也不一样，如与上述同样厚度和温度的橡胶粘结非石棉纤维(芳纶纤维)板，300C时的压缩强度仅为45MPa

7、(l.5mm)和30MPa(3mm)。在温度下测得的压缩强度也有称热压缩强度。2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（3）垫片的重要性能——垫片的力学性能——吹出抗力影响因素：垫片应力，垫片与法兰密封面间的摩擦系数和操作压力。2.1.2.3垫片第章2流体密封垫片密封（3）垫片的重要性能——垫片的力学性能——蠕变松弛行为当施加螺栓载荷时，作用在垫片的压缩应力使垫片厚度减薄，但运转一段时间后，垫片厚度继续减小，垫片上的应力也发生减少，此称为应力松弛。实际上垫片的应力松弛是应力松弛和蠕变两个主要因素共同作用的结果。应力

8、松驰：恒应变下垫片应力的改变，通常以初始载荷下垫片应力变化的百分率表示，称垫片的纯松驰。蠕变：恒应力下应变的改变量，以初始载荷下垫片厚度的改变量表示，称垫片的纯蠕变。对于螺栓-垫片-法兰系统而言，不发生在恒应力下，垫片厚度——螺栓长度——垫片应力，称这种螺栓与垫片的相互作用为垫片的“蠕变松驰”。纯蠕变发生在：螺栓受到的拉伸比垫片