设备密封与治漏资料课件

无忧,PPT,整理发布,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,设备密封技术,泄露与密封,泄露是机械设备常见的故障之一，造成泄漏的原因主要有两个方面：,一是机械加工存在问题，机械产品的表面存在各种缺陷及形状、尺寸的偏差。,因此，在机械零件连接处不可避免的会产生间隙；,二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。,消除或减少任何一因素都可以阻止泄漏。,密封的作用,密封的作用就是将结合面间的间隙封住、隔离或切断泄露通道，增加泄露通道的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄漏介质造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。一般来讲，静密封可能达到“,零泄漏,”（密封的泄漏量为零的理想情况称为“,零泄漏,”。,),但对于动密封，由于接触密封的任何相对位移都回给接合表面上粗糙处泄漏介质创造条件，要达到零泄漏是特别困难的。,密封的分类,可分为相对静止接合面间的,静密封,和相对运动接合面的,动密封,。,静密封主要有,垫片密封,、,胶密封,和,法兰密封,。,动密封可以分为,旋转密封,和,往复密封,两种类型。,按密封原理（即密封垫片受力情况）：,强制型密封,、,自紧式密封,和,半自紧式密封,三类。,强制型密封,：,完全靠外力,(,如螺栓,),对垫片施加载荷；,自紧式密封,：,主要利用介质的压力对垫片施加载荷；,半自紧式密封,：,上述两种方法兼而有之。,按操作压力：,中、低压和高压密封,。,低压密封,：,P,1.6MPa,；,中低压密封,：,1MPa,P,10MPa,；,高压密封,：,10MPa,P,100MPa,垫片密封分类,垫片密封结构及工作原理,图,2-1,垫片密封的结构,1,螺母，,2,螺栓，,3,垫片，,4,法兰,在上、下法兰间放入垫片并拧紧螺栓后，法兰将垫片压紧。当通入介质后，泄露的途径有两条,:,一是通过垫片内部渗漏；二是通过垫片与两法兰之间泄漏。前者称为,渗透泄露,，后者称为,界面泄露,。界面泄露与,法兰密封面的选择、加工精度、垫片的尺寸、材料性能、紧固方法和压缩程度等因素紧密相关。,垫片泄漏的方式,两种方式：穿漏（界面泄漏）、渗漏,。,穿漏,渗漏,P,O,9,植物材质、矿物纤维、橡胶、塑料、金属等均可用作静密封材料。,最常用的有,橡胶,、,石,棉,、,非石棉纤维,、,聚四氟乙烯,、,柔性石墨,以及诸多种类的,金属,和,合金,。,常用静密封材料和元件,10,石棉是一种含结晶水的硅酸盐，分为,温石棉,和,蓝石棉,(,强酸性介质,),石棉的,化学性能稳定,、,机械强度高,，具有较好的,耐热,、,耐蚀,性能。,石棉橡胶板,具有良好的耐热性、抗蠕变松弛性和耐化学腐蚀性，又具有较好的柔软性和弹性，且价格低廉。,石棉橡胶板的,安全使用温度,为,50,400,。其适用,压力范围,一般不超过,5MPa,。,石棉,11,具有优良的,化学稳定性,，可适用于多种腐蚀性介质,聚四氟乙烯,无毒,，无,污染。,使用温度,一般在,196,200,范围内。,耐热性能,、,抗蠕变性能,差。,在,PTFE,中按一定比例掺入不同性能的材料，可以明显,改善,其耐热性和冷流性。,聚四氟乙烯,12,可制成各种不同形状的密封垫片。,特点,是耐高压、适应温度范围广、化学稳定性好。,带有增强骨架的柔性石墨垫片，可,适应压力,10MPa,、,温度,200,550,的各种流体。,柔性石墨对介质有一定,污染。,柔性石墨,13,用在高温、低温、高真空、超高压或强腐蚀性、放射性流体等,工况条件,下。,金属垫片的,种类,很多，常用的有中空,O,型环，金属环及金属波形、平形、齿形密封垫片等。,常用的,材料,有软钢、铜、铝、银、不锈钢、铬钢、蒙乃尔合金等。,金属垫片密封,要求,较大的密封比压，法兰面应具有足够的硬度和表面光洁度。,金属平垫,不适用于,温度、压力波动较大的场合。,金属垫片,14,由金属和非金属材料可以制成金属包覆垫片、缠绕式垫片、非金属贴覆垫片等复合（组合）密封垫片。,其压缩、回弹性能好、与法兰表面贴合能力强。能在高温、低温、冲击振动等循环交变载荷等各种苛刻条件下，保持优良的密封性能。,金属包覆垫片,垫片的选用,垫片选用的原则,选择垫片时，首先参考已经在相似工况下的使用经验，同时,应考虑下列因素：,有良好的弹性和恢复性，能适应压力变化和温度波动；,有适当的柔软性，能与接触面很好地贴合；,不污染工艺介质；,有足够的韧性及强度，不会在压力和紧固力下造成破环；,低温时不硬化，收缩量小，高温时不软化，抗蠕变性能好；,加工性能好，安装、压紧方便；,不粘结密封面，拆卸容易；,价格便宜，使用寿命长。,垫片的尺寸,垫片的尺寸指垫片接触面的,宽度,和,厚度,一般而言，垫片宽则密封性能好。但垫片的宽度增加到一定值后，其密封性能的提高就不明显了（橡胶垫片的宽度超出法兰接触面是容易被挤出）,垫片越宽，垫片所需的压紧力越大。连接件的强度、刚度要求就越高，结构相对笨重，因此，,在保证密封性能的前提下，只要垫片不被压坏，宽度小些好。,我国现行的有关标准中，压力容器法兰用非金属软垫片的宽度一般在,18-30mm,之间，金属包垫的宽度则在,16-25mm,之间。,垫片的厚度越厚，相对弹性越好。但在垫片受压时，存在,滑移,现象，容易造成压紧力分布,不均匀,，垫片局部,压坏,或,挤出,，垫片本身产生渗透泄露。,一般来说，设备密封直径在,500mm,以下，垫片厚度,1.5-3mm,，密封直径大于,500mm,时，厚度,3mm,。（石棉橡胶板的厚度不宜超过,3mm,）,预紧螺栓时操作不当，造成垫片压偏、压损或法兰翘曲等,制造、安装与操作引起的泄露,螺栓或垫片材料误用，在同一法兰上混用不同材质的螺栓等,设备操作不稳定，压力、温度波动大或超过允许值,法兰密封面不清洁，粘附各种杂物,管路法兰存在偏口、错口、张口情况,由于设备管路震动引起螺栓松动等,法兰和垫片的加工精度未达到技术要求，密封面有划伤、划痕，特别是径向贯穿划痕。,密封点泄露的主要原因,设计引起的泄露,垫片材料选用不当,法兰或法兰密封面型式选择不当,法兰、螺栓材料选择不当,(,a),全平面,型压紧面（,Flat face,）：,柔软材料垫片,，或铸铁、搪瓷、塑料等,低压,法兰场合。,(b),突出平面型,压紧面（,Raised face,）,：,p,2.5MPa,，,加三、四道周向沟槽后，可以提高密封压力。简单但不易对中，螺栓力大。,(c),凹凸型压紧面（,Male,female face,）,：,便于对中，垫片不易被挤出和吹出，,p,6.4MPa,(d),榫槽型,压紧面（,Tongue,groove face,）,：,垫片窄，螺栓力小，安装简单，不会偏，且少受冲刷和腐蚀。但是结构复杂，更换垫片困难（有小技巧：安装时在密封垫上涂石墨），,适用于易燃易爆和高度或极度危害等重要场合。,(e),梯形,压紧面（,Trapezium face,）,：,适用于高温，压力较高场合，,O,形圈、金属垫圈,八角垫、椭圆垫,法兰密封面型式和加工要求,平面型,22,1),、,平面法兰,平面法兰的密封面是一光滑平面，有时也在密封面上开有数条截面为三角形的同心圆沟槽（也称水线）,适用于平面法兰的垫片有各种非金属平垫片、包覆垫片、金属包垫、缠绕式垫片,(,可同时带内环或外环或内外环,),。,结构简单，加工方便，便于防腐衬里的施工，故可在公称压力,P2.45MPa,时使用。在,0.6MPa,压力以下、温度不高的场所尤为适宜。,但与密封垫片的接触面积较大,(,特别是管道用宽面法兰,),，密封所需的压紧力大，安装时垫片不易定位预紧后，垫片易在半径方向变形移动。,对聚四氟乙烯等摩擦系数较小的垫片，不宜使用该种密封面,。另外，当垫片要重复利用时,(,如缠绕垫,),，密封面上不加工三角沟槽。,凹凸型,24,2),、凹凸面法兰,该法兰有一个凹面和一个凸面组合而成，垫片放置在凹面内。,适用垫片：各种非金属平垫片、包覆垫、金属包垫、缠绕垫片,(,基本型或带内环,),、金属波形垫、金属平垫、金属齿形垫。,特点：垫片不易被挤出,(,外侧约束、内侧受压,),，装配时便于对中，故工作压力范围比平面法兰宽，,用于密封要求较严的场合,，,由于内侧无约束，对操作温度高、封口直径大的设备，使用该种密封面时，,垫片仍存在被挤出的可能,。垫片内侧变形使垫片压紧应力减小，会导致密封失效。采用榫槽面法兰或带有两道止口的凹凸面法兰才能密封。,榫槽型密封面,26,3),、,榫槽面法兰,该法兰由一个榫面和一槽面组成，垫片置于槽面。,适用垫片：金属和非金属平垫、金属包垫、缠绕垫,(,基本型,),等。垫片在槽内各个方向被约束，不会被挤出变形，压紧应力变化小，垫片宽度可小一些，从而压紧面积最小,(,只足平面和凹凸面法兰的,52,一,68,),，垫片受力均匀，密封性很好。,可用于高压、易燃、易爆、有毒介质等密封要求严格的场合。这种密封面垫片安装时对中性好，但密封面加工和更换垫片较为困难。,垫片的安装,检查法兰类型是否符合要求，密封面是否光洁，有无机械损伤、径向划痕和锈蚀。,对螺栓和螺母进行下列检查：,1.,材质、类型、尺寸是否符合要求。,2.,螺母在螺栓上应转动灵活，不晃动。,3.,螺纹不允许有断缺现象。,4.,螺栓不允许有弯曲现象。,对垫片进行下列检查：,1.,垫片的材质、类型、尺寸是否符合要求，表面不允许有机械损伤、径向划痕、严重锈蚀、内外边缘破损等现象。,检查管道与法兰安装质量是否有以下缺陷：,1.,偏口,。（管道不垂直、不同心、法兰不平行）,2.,错口,。（管道和法兰垂直，但两法兰不同心）,不用其他工具将螺栓自由穿入螺栓孔为合格,3.,张口,。（法兰间隙过大）,无论使用任何工具，上紧螺栓必须多次进行，一般中、低压设备分,2-3,次拧紧，高压设备,4-5,次,按顺序拧紧螺栓,填料函密封,填料套,填料,压盖,螺栓,螺母,填料函基本结构,