密封垫片基础知识

垫片

一、垫片的种类

垫片的种类繁多，按其材料和结构大致可分为三大类。

1.非金属垫片

有橡胶、石棉橡胶板、柔性石墨、聚四氟乙烯等，截面形状皆为矩形；

2.金属复合型垫片

有各种金属包垫、金属缠绕垫；

3.金属垫片

有金属平垫、波形垫、环形垫、齿形垫、透镜垫、三角垫、双锥环、C形环、中空Ｏ形环等。

按照密封分类的原则，上述垫片中的第一、第二和第三类的金属平垫、波形垫、环形垫、齿形垫、透镜垫属于强制型密封，而其余则为半自紧或自紧式密封。

二、垫片的性能和构造

各种垫片的性能和构造分别介绍如下：

1.非金属垫片

（1）橡胶板用于密封的橡胶品种较多，一般有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶。

制作垫片的橡胶板材用量较大的有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶三种。近几年，氟橡胶等特种橡胶也逐步推广使用。

有关橡胶板材的数据，详见工业橡胶板标准GB5574-85。

（2）石棉橡胶板石棉橡胶板是由石棉、橡胶和填料经压制而成的。根据其配方、工艺、性能及用途不同，主要有高压石棉橡胶板、中、低压石棉橡胶板和耐油石棉橡胶板。

制造石棉橡胶板的石棉材料有温石棉、蓝石棉（青石棉）两种。温石棉属于蛇纹石类石棉，其主要成分是含有约13%结晶水的镁硅酸盐，它耐热、耐碱性好，抗拉强度高，耐酸性能较差，大多数石棉橡胶板都由它制作。蓝石棉属于角闪石类石棉，主要成分是含有2.5～3.5%结晶水的硅酸盐，氧化镁成分极微，氧化铁约占18～24%。蓝石棉不仅耐热性能好，而且耐酸性能也好，故多被用于制造耐酸石棉橡胶板。

石棉纤维的质量对石棉橡胶板的性能影响较大，故要求石棉纤维抗拉强度高，耐热性能好，有一定的长度，纤维易挠曲，有弹性。一般高压石棉橡胶板和400号耐油石棉橡胶板都采用2、3级石棉纤维。

因为石棉属疏松性材料，压制成板材后内部尚有大量孔隙，须加入一定量的橡胶（作为粘结剂）和各种填充剂制成石棉橡胶板。加入的粘结剂和填充剂可以填塞空隙，防止渗漏。一般，石棉纤维占60~85%。

例如，高压石棉橡胶板XB450其配方如下：

其余为硫化剂和填充剂。

400号耐油石棉橡胶板配方如下：

石棉纤维68%；丁腈橡胶（内含36~40%丙烯腈）17%；碳酸钙8.2%；酚醛树脂1. 5~2%；其余为硫化剂及各种填充剂。

石棉橡胶板有适宜、弹性、柔软性、耐热及耐介质性，用它制作垫片，既方便又便宜，因此在化工企业中，尤其是中、小型化工厂得到广泛应用。有关标准见表2-1.

随着石油化学工业的迅速发展，石棉橡胶板相继出现了一些新产品。例如，由石棉橡胶板和一层或多层镀锌钢丝或不锈钢丝网组成的增强石棉橡胶板以及在石棉中加入氟橡胶制成的耐酸耐油石棉橡胶板。

（3）柔性石墨板材及带材柔性石墨是一种新颖的密封材料，具有良好的回弹性、柔软性、耐介质性、耐温性，在化工企业中迅速得到推广应用。其板材和带材的性能见第十四章。

（4）聚四氟乙烯聚四氟乙烯是合成树脂材料中的佼佼者。优良的耐腐蚀性能使他在绝大部分强腐蚀介质中可作为密封垫片，对于不允许物料有污染的医药、食品等行业尤为合适，是塑料中使用温度最高者。但是聚四氟乙烯材料受压后易冷流，受热后易蠕变，影响密封性能。通常加入部分玻璃纤维、石墨、二硫化钼，以提高抗蠕变和导热性能。

聚四氟乙烯垫片通常是由板材裁制的。它还可与石棉橡胶板、石棉板制成聚四氟乙烯包垫。其结构见图2-3。

图2-3（a）为Y型断面的包垫，它是用筒料车削成0.8~1mm厚的环状薄片，从外侧厚度的中心切开，在切口中放入芯材。切口开至距内孔处约为1.5~2mm。图（b）为型断面包垫，内径可与法兰内径一致，以防止流体在法兰处产生涡流。由于芯材放入后空隙比Y型小，故内部空气膨胀量也小，密封性能好。图（c）为厚0.4~0.8mm的带状聚四氟乙烯薄膜，将它两端热合后抱在环状的芯材外面呈U状，制造简便，适用于直径较大的设备。

从70年代起，国外出现了一种GORE-TEX聚四氟乙烯接口密封带，它是将聚四氟乙烯扩张成一种强韧、多孔的材料，及GORE-TEX膨体聚四氟乙烯。该材料保持了聚四氟乙烯原有的各种性能，截面为扁平状，比聚四氟乙烯塑料更为柔软，压缩性能好。在一些法兰表面质量不高或玻搪类设备上使用，比一般的密封材料更为合适。此外，该密封带以各种宽度的盘形包装供货，可根据设备的具体情况，现场截取所需长度。安装时，接口交叉安放并留出一定长度，便可压紧。据介绍，GORE-TEX接口密封带使用范围如下：压力至20MPa，温度-260~315℃。

聚四氟乙烯的物理、化学性能和机械性能见第十四章。

（5）其它为了解决化工生产中的密封问题，国内还试制出一些石棉类垫片。现举几例介绍如下：

①石棉树脂板垫片采用蓝石棉和聚氯乙烯树脂等原料制成的一种软质板状材料裁成的耐酸垫片，强度较高，耐压性能好，价格较为便宜。试样在65%硝酸中煮沸1小时，重量损失为7.28%。

②石棉浸渍垫片采用耐酸的蓝石棉板冲制成型并经浸渍耐酸涂料而成的一种定型耐酸密封垫片。

上两种垫片在硝酸、硫酸作浸泡、煮沸试验后，其失重和增重百分比均大大低于耐酸石棉橡胶板。

③石棉编织垫片将石棉绳编织成扁平状，然后将两头用石棉绳缝接而成的垫片。根据使用温度的高低，石棉用料有所不同。目前，国内采用60~70%蓝石棉与一级温石棉混制的石棉编织垫片，可使用至800℃。

2、金属复合型垫片

非金属垫片（除柔性石墨外）的耐高温、高压性能均不如金属材料。因此，为了解决高温、高压设备的密封，设计了金属复合型垫片。

（1）金属包垫该垫片以非金属材料为芯材，外包厚度为0.25~0.5mm的金属薄板。按包覆状态，可分为全包覆、半包覆、波形包覆、双层包覆等。见图2-4。

金属薄板根据材料的弹塑性、耐热性和耐蚀性选择选取。主要有铜镀锌铁皮、不锈钢、钛、蒙乃尔合金等。使用较多的为铜、镀锌铁皮和不锈钢。

作为金属包垫的中芯材料，耐热性是主要考核指标。一般采用石棉板或低橡胶用量的石棉橡胶板、耐高温性能好的碳纤维或瓷质纤维（一般指碳化硅纤维、氮化硅、氮化硼纤维）及柔性石墨板材等。

金属包垫的另一特点是能制成各式异形垫片。例如椭圆形、方形、带叉形或更复杂的形状，可以满足各种热交换器管箱和非圆形压力容器密封的需要，而其它复合型垫片却不能。

目前，炼油行业使用全包覆型包垫较多，其标准有JB1163-82.

（2）金属带缠绕式垫片缠绕垫片是由薄的金属波形带与石棉或柔性石墨等非金属带交替绕成螺旋状，将金属带的始末端点焊二制成。国外亦称作螺旋垫片。

缠绕垫有四种类型，见图2-5.图2-5（a）为基本型；图2-5（b）为带内环的；图2-5（c）为带外环的；图2-5（d）为带内、外环的。钢带剖面形状也有两种：W形和V形。W形钢带回弹性能优于V形，但加工困难，故国内目前绝大部分使用V形。其剖面图见2-6。

钢带材料一般有低碳钢、不锈钢、钛、蒙乃尔合金等，厚度为0.15~0.2mm。国内大都采用低碳钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢。非金属带材中,曾以石棉带为主，近年来，柔性石墨材料得到迅速发展，大有取代石棉缠绕垫之势。此外，国外还出现了聚四氟乙烯带、陶瓷纤维纸、碳纤维纸缠绕垫片。缠绕垫的标准有JB1162-82.

加内、外环对增进缠绕垫的密封性能有一定作用。由于金属带的断面形状使缠绕垫获得一定弹性，再加上内、外环，则当基本型垫片受压时，外环和内环分别处于受拉和受压状态；当基本型垫片载荷下降时，内、外环储藏的能量释放，提高了垫片的回弹力。与其它类型垫片相比，增强了对压力和温度变化的适应能力，二次紧固的必要性也大大减少。

另外，加内环可阻止由于过度紧固造成的垫片压损，减小法兰之间的间隙，防止因流体涡流对垫片的侵蚀；加外环有利于安装时垫片的定位。

3、金属垫片

强制型密封常用的金属垫片有金属平垫、波形垫、齿形垫、环形垫（包括八角垫、椭圆垫两种）。这些垫片制造比较复杂，特别对于直径大的垫片（如环形垫），需经卷制、焊接、探伤、车削多道工艺，精度和表面粗糙度要求相对高一些，故成本也高，一般用于高温、高压和非金属垫以及金属包垫所不能胜任的苛刻条件下。

金属垫片根据介质的温度和物性，通常选用铝、铜、软钢、纯铁、不锈钢、钛、蒙乃尔合金等材料。例如，合成氨装置中常用铝和软钢，而尿素装置中则多用1Cr18Ni9Ti、0 Cr18Ni12Mo2Ti；高温时可采用1Cr18Ni9Ti、蒙乃尔合金，低温中0Cr18Ni9较为合适。

三、垫片的选择

1、选择时的注意事项

正确选用密封垫片是保证设备无泄漏之关键。对于同一种工况，一般有若干种垫片可供选择。必须根据介质的物性、压力、温度和设备大小、操作条件、连续运转周期长短等情况，合理地选择垫片，扬长避短，充分发挥各种垫片的特点。

选择垫片时，应充分考虑下列因素：

（1）有良好的弹性和恢复性，能适应压力变化和温度波动；

（2）有适当的柔软性，能与接触面很好地贴合；

（3）不污染工艺介质；

（4）有足够的韧性而不因压力和紧固力造成破环；

（5）低温时不硬化，收缩量小；

（6）加工性能好，安装、压紧方便；

（7）不粘结密封面、拆卸容易；

（8）价格便宜，使用寿命长。

在垫片的使用中，压力和温度二者是相互制约的，随着温度的升高，在设备运转一段时间后，垫片材料发生软化、蠕变、应力松弛现象，机械强度也会下降，密封的压力降低。反之亦然。例如，手册上列举高压石棉橡胶板XB450在水、蒸汽介质中，使用温度450℃、压力＜6MPa（该材料作密封性能试验时，在440℃~450℃、12MPa的蒸汽中保压30

分钟）。但在长期实际使用中，温度若达到450℃，所能密封的压力仅0.3~0.4MPa。对于渗透性强的气体介质则仅有0.1~0.2MPa。

上述情况，在选用时应予以充分考虑。

2、国产垫片的选用

（1）工业橡胶板天然橡胶适用于水、海水、空气、惰性气体、碱类、盐类水溶液等介质，但不耐矿物油和非极性溶剂，长期使用温度不超过90℃，低温性能优异，可在-6 0℃以上使用。

丁腈橡胶适用于石油类产品，如石油、润滑油、燃料油等，长期使用温度为120℃，如在热油中可耐150℃，低温为-10~-20℃。

氯丁橡胶适用于海水、弱酸、弱碱、盐溶液，耐氧和臭氧老化性能优异，耐油性次于丁腈橡胶而优于其他通用橡胶，长期使用温度低于90℃，最高使用温度不超过130℃，低温为-30~-50℃。

氟橡胶有多个品种，它们分别具有良好的耐酸、耐氧化性能以及耐油、耐溶剂性能。可以在几乎所有的酸类介质以及一些油和溶剂中使用，长期使用温度低于200℃。

橡胶板材作为法兰垫片，多用于管道或经常拆卸的人孔、手孔，压力不超过1.568MPa。因在各类垫片中，橡胶垫片最软，贴合性能好，在较小的预紧力下就能发挥密封效果。正因如此，在承受内压时，因垫片偏厚或硬度偏低而容易被挤出。

橡胶板材在苯、酮、醚等有机溶剂中使用，易出现溶胀、增重、变软、发粘现象，导致密封失效。一般溶胀度超过30%就不能使用。

在低压（尤其是0.6MPa以下）、真空情况下，采用橡胶垫较为适宜。橡胶材料致密性好，透气率低。例如氟橡胶，最适宜作真空容器的密封垫片，真空度最高可达1.3×10-7 Pa。橡胶垫在10-1~10-7Pa真空度范围使用时，需经烘焙和抽气处理。

石棉橡胶板价格较其它垫片低，使用方便；最大问题是：垫片材料虽然加入了橡胶和一些填充剂，仍无法将那些串通的微小孔隙完全填满，存在微量渗透。故在污染性极强的介质中，即使压力、温度不高也不能使用。当用于一些高温油类介质时，通常在使用后期，由于橡胶和填充剂碳化，强度降低，材质变疏松，便在界面和垫片内部产生渗透，出现结焦和发烟现象。另外，石棉橡胶板在高温下易粘结在法兰密封面上，给更换垫片带来了许多麻烦。

在受热状态下，垫片在各种介质中的使用压力取决于垫片材料的强度保持率。石棉纤维材料中存在着结晶水和吸附水。110℃时，纤维之间的吸附水已有2/3析出，纤维的抗拉强度约降低10%；368℃时，吸附水全部析出，纤维的抗拉强度约降低20%；超过500℃，结晶水开始析出，强度则更低。介质对石棉橡胶板的强度影响也很大。例如，在航空润滑油和航空燃油中，400号耐油石棉橡胶板横向抗拉强度相差80%，这是由于航空燃油对板材中橡胶的溶胀比航空润滑油严重之故。考虑到上述因素，国产石棉橡胶板XB450的推荐安全使用范围：温度250℃~300℃，压力3~3.5MPa；400号耐油石棉橡胶板使用温度不宜超过350℃。

石棉橡胶板含有氯离子和硫化物，吸水后容易与金属法兰形成腐蚀原电池，尤其是耐油石棉橡胶板中硫磺含量高出普通石棉橡胶板好几倍，故在非油性介质中不宜使用。垫片在油品和溶剂类介质中会发生溶胀现象，但在一定范围内，对密封性能基本没有什么影响。例如，400号耐油石棉橡胶板在常温航空燃油中作24小时浸泡试验，要求因吸油重量增加不得超过15%。

国产石棉橡胶板与国外名牌产品相比尚有一定差距。某单位的统计数字表明，在超过35 0℃的油介质中，凡使用石棉橡胶板不漏的大多为进口产品。图2-7是日本石油工业标准JPI-7S-71《石油工业用石棉橡胶板使用标准》，使用期限约为一年。图2-7（a）为该材料标准的A种，国产垫片中XB350和NY300的抗拉强度和使用温度与它接近。图2-7（b）为该材料标准的B种，国产垫片XB450和400号耐油石棉橡胶板的抗拉强度和使用温度超过或接近它。故图2-7对国产石棉橡胶板的使用有一定的参考价值。

（3）聚四氟乙烯聚四氟乙烯在受压及高温下易冷流及蠕变，故一般用于低压、中温、强腐蚀以及不允许污染的介质，如强酸、强碱、卤素、药品等。安全使用温度在150℃，压力1MPa以下。填充聚四氟乙烯虽然强度高些，但使用温度也不超过200℃，且耐腐蚀能力下降。聚四氟乙烯包垫最高使用压力一般不超过2MPa。图2-8表示某一试验中，聚四氟乙烯垫片以及包垫的使用曲线。

由2-8（a）可见，由于温度升高，材料发生蠕变，致使密封压力明显下降。即使不升温，随着时间的延长，密封面的压紧应力也会下降，产生“应力松弛现象（见图2-8（b））”。该现象在各种垫片中都会产生，只是聚四氟乙烯垫的应力松弛现象较为严重，应予注意。

聚四氟乙烯的摩擦系数较小（压紧应力大于4MPa，摩擦系数为0.035~0.04），预紧时垫片易向外滑移，所以最好采用凹凸式法兰面。当采用平面法兰时，可将垫片外径接触螺栓，利用螺栓阻止垫片外滑。图2-3（a）、图2-3（b）两种聚四氟乙烯包垫使用直径不大于300mm，图2-3（c）则可用在直径300mm以上的设备、特别是搪玻璃设备及管道。由于搪玻璃设备是在金属表面喷涂了一层瓷釉后烧结而成的，釉层很脆，加之喷涂不均匀和釉层流动，法兰表面平面度较差。采用金属复合型垫片易损坏釉层，所以推荐使用芯材由石棉板加橡胶的聚四氟乙烯包垫。这种包垫既容易与法兰面贴合又耐腐蚀，使用效果良好。

有许多厂在温度、压力不高的强腐蚀介质中，采用石棉橡胶板外缠聚四氟乙烯生料带，用于经常拆卸的人孔、管道上。由于制作、使用方便，颇受欢迎。

（4）其它石棉树脂板和浸渍石棉板垫片多用于各种酸性介质的管道、泵、阀、进出口法兰，其使用温度在80℃、压力在0.6MPa以下。

石棉编制垫片适用于压力0.1MPa以下，温度不超过800℃的低压、高温工况。并可根据设备的具体要求，编织成不通宽度、厚度、直径的垫片。或将石棉带剪下后直接敷在法兰表面。它用于大型硫酸、硝酸氧化炉以及一些未经加工的设备接口处，效果远远超过原来的石棉绳。

（5）金属包石棉垫由金属薄板包覆石棉板或石棉橡胶板，使其不与介质直接接触，避免了石棉纤维强度下降，客服了渗漏现象，从而扩大了石棉橡胶板的使用范围。一般金属包石棉垫使用温度为450℃（个别也有达600~700℃，如在常压~0.16MPa的烟道气中），使用压力为4MPa，最高可达6MPa。如压力再增高，垫片易产生横流现象，芯材从搭接处挤出。

由于金属包石棉垫需要较大的螺栓拧紧力，即使当使用压力低于2.45MPa，也不能采用p g25公斤级以下的法兰。否则，法兰、螺栓的刚度就显得不够，产生变形而导致密封失效。有人认为，若将芯材改为弹性较好的合成橡胶，其紧固力就会下降。其实不然，因

为芯材改软后，紧固力被芯材吸收，不能提供金属板在法兰面上贴合所需的紧固力，包垫反容易被极坏。另外，在含氯离子较多的介质以及酸性介质中，不锈钢包垫及铁皮包垫的搭接处易产生缝隙腐蚀。

温度高于450℃，芯材可使用陶瓷纤维或碳纤维。某钢铁厂采用金属包陶瓷纤维垫片用于1100℃的高温，使用二年尚未损坏。柔性石墨作芯材是最合适的。目前，国内已批量生产金属包柔性石墨垫。其使用效果优于金属包石棉垫。

金属包垫能制成各种形状，大量用于各种热交换器、反应器的大盖、装卸孔、人孔法兰等。国内曾制作过直径为2m的铁包垫，使用情况良好。

在金属包垫的表面贴覆一层柔性石墨薄板，这种垫片与表面未包覆的同类金属包垫相比，预紧比压较小，密封性能更佳。图2-9为两者压紧应力与泄漏量的关系曲线。

目前国内尚无此产品，故有的单位将现有的柔性石墨皱纹带贴在金属包垫以及金属平垫、齿形垫甚至石棉橡胶垫表面，解决了许多泄漏难题。例如某厂的热交换器，压力为5.88 MPa、温度450℃，介质为氢/油气。曾用过金属平垫、齿形垫，均有泄漏。后在平垫上贴了柔性石墨皱纹带，解决了这一问题。应该指出，这种垫片形式是一种解决法兰垫片泄漏的简便措施，贴覆柔性石墨带的工作性质量直接影响设备能否正常运转。若在带材背面涂刷一层胶水，可提高贴覆质量。

（6）金属缠绕垫金属缠绕垫巧妙地利用金属的耐热性、回弹性和强度以及非金属材料的柔软性，所以密封性能较好，其中又以不锈钢带缠绕柔性石墨垫的性能为最佳。其预紧比压较石棉缠绕垫小，不存在石棉纤维毛细孔渗漏的缺点。图2-10为两者预紧比压与泄漏量的关系曲线。

在油介质中，金属带材多使用0Cr13，而其它介质则推荐使用1Cr18Ni9Ti。

不锈钢带柔性石墨缠绕垫在气体介质中，使用压力为14.7MPa（国内有高达19.6MPa），在液体中可用至30MPa。温度-190~+600℃（在无氧、低压情况下可用至1000℃）。

聚四氟乙烯的耐低温性能良好，它在低温下的屈服强度大大高于常温时的强度。所以聚四氟乙烯缠绕垫可用于低温介质，如液态烃等。同时，因加入金属带提高了导热性，聚四氟乙烯缠绕垫使用温度可达250℃，在酸性介质中可用至9MPa、200℃。

缠绕垫用于压力和温度波动较大的换热器、反应器、管道、阀门、泵进出口法兰较为合适。对于中等以上压力、温度超过300℃者，应考虑使用带内环、外环或内外环。若使用凹凸面法兰，配带内环的缠绕垫效果更好些。

在柔性石墨缠绕垫两面贴覆柔性石墨板也能取得好的密封效果。某大型化肥厂废热锅炉属高温高压关键设备，用带外环的柔性石墨缠绕垫，满负荷时不漏，减负荷时则漏。在垫片两面增加了0.5mm厚的柔性石墨板，剪成圆弧状，接头部分采用斜口搭接，使用情况良好。

（7）金属平垫、波形垫和齿形垫金属平垫和金属波形垫一般用于中、高压阀门、管道和直径较小的设备法兰上。使用压力则根据温度的不同，前者为1.568~31.36MPa，后者为1.568~3.92MPa。垫片材质根据介质和温度选取。

（8）八角垫和椭圆垫用于梯形槽面法兰的八角垫和椭圆垫（炼油行业俗称“土钢圈”）密封性能均好。在沟槽的锥面上，八角垫为面接触而椭圆垫是线接触。因此，椭圆垫在低紧固力下贴合性好，但需进行二次紧固；而八角垫一般一次紧固后，不易出现泄漏。

它们的不足之处为要求较大的螺栓拧紧力，当用于低压高温情况时，法兰等级须在p g25公斤级以上。

密封垫片基础知识[1].

垫片 一、垫片的种类 垫片的种类繁多，按其材料和结构大致可分为三大类。 1.非金属垫片 有橡胶、石棉橡胶板、柔性石墨、聚四氟乙烯等，截面形状皆为矩形； 2.金属复合型垫片 有各种金属包垫、金属缠绕垫； 3.金属垫片 有金属平垫、波形垫、环形垫、齿形垫、透镜垫、三角垫、双锥环、C形环、中空Ｏ形环等。 按照密封分类的原则，上述垫片中的第一、第二和第三类的金属平垫、波形垫、环形垫、齿形垫、透镜垫属于强制型密封，而其余则为半自紧或自紧式密封。二、垫片的性能和构造 各种垫片的性能和构造分别介绍如下： 1.非金属垫片 （1）橡胶板用于密封的橡胶品种较多，一般有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶。 制作垫片的橡胶板材用量较大的有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶三种。近几年，氟橡胶等特种橡胶也逐步推广使用。 有关橡胶板材的数据，详见工业橡胶板标准GB5574-85。 （2）石棉橡胶板石棉橡胶板是由石棉、橡胶和填料经压制而成的。根据其配方、工艺、性能及用途不同，主要有高压石棉橡胶板、中、低压石棉橡胶板和耐油石棉橡胶板。制造石棉橡胶板的石棉材料有温石棉、蓝石棉（青石棉）两种。温石棉属于蛇纹石类石棉，其主要成分是含有约13%结晶水的镁硅酸盐，它耐热、耐碱性好，抗拉强度高，耐酸性能较差，大多数石棉橡胶板都由它制作。蓝石棉属于角闪石类石棉，主要成分是含有2.5～3.5%结晶水的硅酸盐，氧化镁成分极微，氧化铁约占18～24%。蓝石棉不仅耐热性能好，而且耐酸性能也好，故多被用于制造耐酸石棉橡胶板。 石棉纤维的质量对石棉橡胶板的性能影响较大，故要求石棉纤维抗拉强度高，耐热性能好，有一定的长度，纤维易挠曲，有弹性。一般高压石棉橡胶板和400号耐油石棉橡胶板都采用2、3级石棉纤维。 因为石棉属疏松性材料，压制成板材后内部尚有大量孔隙，须加入一定量的橡胶（作为粘结剂）和各种填充剂制成石棉橡胶板。加入的粘结剂和填充剂可以填塞空隙，防止渗漏。一般，石棉纤维占60~85%。 例如，高压石棉橡胶板XB450其配方如下：

垫片基础知识

垫片基础知识 一、基本概念 1.垫片密封原理： 垫片密封是靠外力压紧密封垫片，使其本身发生弹性或塑性变形，以填满密封面上的微观凹凸不平来实现。也就是利用密封面上的比压使介质通过密封面的阻力大于密封面两侧的介质压力差来实现密封。 2.垫片密封的泄漏有二种：渗透泄漏与界面泄漏 渗透泄漏(垫片中间泄露)：对非金属材料而言，从材料的微观结构看，本身存在微小缝隙和细微的毛细管。具有一定压力的流体自然容易通过它们泄漏出来，此泄漏称为渗透泄漏，其泄漏量约占总泄漏量的10～20％。可以采用不同材料的复合或机械组合型式形成不渗透性的结构。或者使用较大的压紧力使材料更加密实，减少以至消除泄漏。 界面泄漏(两连接面泄露)：两连接表面（即密封面）从机械加工的微观纹理来看存在粗糙度和变形，它们与垫片之间总存在泄漏通道，由此产生的泄漏叫界面泄漏，其泄漏量约占总泄漏量的80～90％。界面泄漏与垫片材料的性质、接头的机械性质与状态、密封流淌的特性以及紧固件的夹紧程度有关。 总结:要少泄露,首先垫片要“夹紧”，同时要求垫片有一定的“回弹力”以回弹填满空隙，否则也不行。回弹力取决于垫片本身的材质和结构及使用条件（温度、压力）。垫片夹紧后（初始密封），在介质压力作用下（垫片内侧直接和介质接触）的密封叫工作密封。从理论上说，预紧应力愈大，垫片中贮存的弹性应变能也愈大，因而可用于补偿分离或松弛的

余地也就愈大，当然要以密封材料本身最大弹性变形能力为极限。紧固件因受热引起应力松弛、垫片老化弹性下降，垫片长期受压等原因都可能导致“昨天不漏今天漏”。 二、钢制管法兰用垫片标记 根据现行国家标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》（HG/T20592～20635-2009）的要求，钢制管法兰用垫片（PN系列）标记规定如下： 其中： a为标准编号 1、HG/T20606-2009 钢制管法兰用非金属平垫片（PN系列）； 2、HG/T20607-2009 钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片（PN系列）； 3、HG/T20609-2009 钢制管法兰用金属包覆垫片（PN系列）； 4、HG/T20610-2009 钢制管法兰用缠绕式垫片（PN系列）； 5、HG/T20611-2009 钢制管法兰具有覆盖层的齿形组合垫（PN系列）； 6、HG/T20612-2009 钢制管法兰非金属环形垫（PN系列）。 b为垫片名称 1、非金属平垫片用“垫片”表示； 2、聚四氟乙烯包覆垫片用“四氟包覆垫”表示； 3、金属包覆垫片用“金属包垫片”表示； 4、缠绕式垫片用“缠绕垫”表示； 5、具有覆盖层的齿形组合垫用“齿形垫”表示。 6、非金属环形垫用“椭圆垫/八角垫”表示。

密封技术基础知识

密封技术基础知识 一、密封技术 1.1泄露 泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。 减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式： 渗漏。即在压力差作用下，被密封的介质通过密封件材料的毛细管的泄露称为渗漏； 扩散。即在浓度差作用下，被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递成为扩散。 1.2 密封的分类 密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。 1.3 密封的选型 对密封的基本要求是密封性好，安全可靠，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列化。 1.4 密封材料 1.4.1 密封材料的种类及用途 密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是： 1）材料致密性好，不易泄露介质； 2）有适当的机械强度和硬度； 3）压缩性和回弹性好，永久变形小； 4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂； 5）抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面上； 6）摩擦系数小，耐磨性好； 7）具有与密封面结合的柔软性； 8）耐老化性好，经久耐用； 9）加工制造方便，价格便宜，取材容易。 橡胶是最常用的密封材料。除橡胶外，适合于做密封材料的还有石墨等，聚四氟乙烯以及各种密封胶等。 1.4.2 通用的橡胶密封制品材料 通用的橡胶密封制品在国防，化工，煤炭，石油，冶金，交通运输和机械制造工业等方面的应用越来越广泛，已成为各种行业中的基础件和配件。 橡胶密封制品常用材料如下。

垫片基础知识

垫片基础知识 This manuscript was revised by the office on December 10, 2020.

垫片基础知识 一、基本概念 1.垫片密封原理： 垫片密封是靠外力压紧密封垫片，使其本身发生弹性或塑性变形，以填满密封面上的微观凹凸不平来实现。也就是利用密封面上的比压使介质通过密封面的阻力大于密封面两侧的介质压力差来实现密封。 2.垫片密封的泄漏有二种：渗透泄漏与界面泄漏 渗透泄漏(垫片中间泄露)：对非金属材料而言，从材料的微观结构看，本身存在微小缝隙和细微的毛细管。具有一定压力的流体自然容易通过它们泄漏出来，此泄漏称为渗透泄漏，其泄漏量约占总泄漏量的10～20％。可以采用不同材料的复合或机械组合型式形成不渗透性的结构。或者使用较大的压紧力使材料更加密实，减少以至消除泄漏。 界面泄漏(两连接面泄露)：两连接表面（即密封面）从机械加工的微观纹理来看存在粗糙度和变形，它们与垫片之间总存在泄漏通道，由此产生的泄漏叫界面泄漏，其泄漏量约占总泄漏量的80～90％。界面泄漏与垫片材料的性质、接头的机械性质与状态、密封流淌的特性以及紧固件的夹紧程度有关。 总结:要少泄露,首先垫片要“夹紧”，同时要求垫片有一定的“回弹力”以回弹填满空隙，否则也不行。回弹力取决于垫片本身的材质和结构及使用条件（温度、压力）。垫片夹紧后（初始密封），在介质压力作用下（垫片内侧直接和介质接触）的密封叫工作密封。从理论上说，预紧应

力愈大，垫片中贮存的弹性应变能也愈大，因而可用于补偿分离或松弛的余地也就愈大，当然要以密封材料本身最大弹性变形能力为极限。紧固件因受热引起应力松弛、垫片老化弹性下降，垫片长期受压等原因都可能导致“昨天不漏今天漏”。 二、钢制管法兰用垫片标记 根据现行国家标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》（HG/T 20592～20635-2009）的要求，钢制管法兰用垫片（PN系列）标记规定如下：其中： a为标准编号 1、HG/T 20606-2009 钢制管法兰用非金属平垫片（PN系列）； 2、 HG/T 20607-2009 钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片（PN系列）； 3、HG/T 20609-2009 钢制管法兰用金属包覆垫片（PN系列）； 4、HG/T 20610-2009 钢制管法兰用缠绕式垫片（PN系列）； 5、 HG/T 20611-2009 钢制管法兰具有覆盖层的齿形组合垫（PN系列）； 6、HG/T 20612-2009 钢制管法兰非金属环形垫（PN系列）。 b为垫片名称 1、非金属平垫片用“垫片”表示； 2、聚四氟乙烯包覆垫片用“四氟包覆垫”表示； 3、金属包覆垫片用“金属包垫片”表示； 4、缠绕式垫片用“缠绕垫”表示；

垫片基础知识汇总

垫片基础知识汇总 一、基本概念 1.垫片密封原理： 垫片密封是靠外力压紧密封垫片，使其本身发生弹性或塑性变形，以填满密封面上的微观凹凸不平来实现。也就是利用密封面上的比压使介质通过密封面的阻力大于密封面两侧的介质压力差来实现密封。 2.垫片密封的泄漏有二种：渗透泄漏与界面泄漏 渗透泄漏(垫片中间泄露)：对非金属材料而言，从材料的微观结构看，本身存在微小缝隙和细微的毛细管。具有一定压力的流体自然容易通过它们泄漏出来，此泄漏称为渗透泄漏，其泄漏量约占总泄漏量的10～20％。可以采用不同材料的复合或机械组合型式形成不渗透性的结构。或者使用较大的压紧力使材料更加密实，减少以至消除泄漏。 界面泄漏(两连接面泄露)：两连接表面（即密封面）从机械加工的微观纹理来看存在粗糙度和变形，它们与垫片之间总存在泄漏通道，由此产生的泄漏叫界面泄漏，其泄漏量约占总泄漏量的80～90％。界面泄漏与垫片材料的性质、接头的机械性质与状态、密封流淌的特性以及紧固件的夹紧程度有关。 总结:要少泄露,首先垫片要“夹紧”，同时要求垫片有一定的“回弹力”以回弹填满空隙，否则也不行。回弹力取决于垫片本身的材质和结构及使用条件（温度、压力）。垫片夹紧后（初始密封），在介质压力作用下（垫片内侧直接和介质接触）的密封叫工作密封。从理论上说，预紧应力愈大，垫片中贮存的弹性应变能也愈大，因而可用于补偿分离或松弛的

余地也就愈大，当然要以密封材料本身最大弹性变形能力为极限。紧固件因受热引起应力松弛、垫片老化弹性下降，垫片长期受压等原因都可能导致“昨天不漏今天漏”。 二、钢制管法兰用垫片标记 根据现行国家标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》（HG/T 20592～20635-2009）的要求，钢制管法兰用垫片（PN系列）标记规定如下： 其中： a为标准编号 1、HG/T 20606-2009 钢制管法兰用非金属平垫片（PN系列）； 2、 HG/T 20607-2009 钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片（PN系列）； 3、HG/T 20609-2009 钢制管法兰用金属包覆垫片（PN系列）； 4、HG/T 20610-2009 钢制管法兰用缠绕式垫片（PN系列）； 5、 HG/T 20611-2009 钢制管法兰具有覆盖层的齿形组合垫（PN系列）； 6、HG/T 20612-2009 钢制管法兰非金属环形垫（PN系列）。 b为垫片名称 1、非金属平垫片用“垫片”表示； 2、聚四氟乙烯包覆垫片用“四氟包覆垫”表示； 3、金属包覆垫片用“金属包垫片”表示； 4、缠绕式垫片用“缠绕垫”表示； 5、具有覆盖层的齿形组合垫用“齿形垫”表示。 6、非金属环形垫用“椭圆垫/八角垫”表示。

机械密封的基本知识

机械密封的基本知识 机械密封是一种依靠弹性元件对静、动环端面密封副的预紧和介质压力与弹性元件压力的压紧而达到密封的轴向端面密封装置，故又称端面密封。 其中动环和静环的端面组成一对摩擦副，动环靠密封室中液体的压力和弹性元件的推力使其压紧在静环端面上，并在两环端面上产生适当的比压和保持一层极薄的液体膜而达到密封的目的。 机械密封被广泛应用于工业泵产品中，尤其在石油化工领域的存在易燃、易爆、易挥发、剧毒等介质场所，在国选煤、选矿行业中泵上的应用也越来越普遍。 其主要有以下优点： ⑴.密封效果好，可达到介质无泄露； ⑵.寿命长，在普通泵中一般可运行1~2年或更长时间；MAAG 泵的机械密封在正常使用中寿命可达5~10年以上； ⑶.对轴（或轴套）无磨损； ⑷.适用围广，可在目前常用介质、转速、温度、压力及轴径条件下使用； 当然，机械密封之所以没有在其他泵中还没得到普及，是因为它存在以下一些不足： ⑴.结构复杂、零件多，对安装人员有技术要求； ⑵.对泵轴向及径向跳动有要求，增加了泵加工成本； ⑶.密封损坏后维修不便；

⑷.选型要求高，须根据介质的物理化学性质、工艺参数及泵安装密封空间来选择合适的结构形式及材质； ⑸.成本高。 虽然机械密封有以上不足，但其密封效果已逐步得到用户的肯定，如今，机械密封在泵上的应用越来越普遍。 密封的基本知识 泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面： 一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙； 二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄 露。减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式：

动密封基础知识1

动密封基础知识 机械密封 1 机械密封的工作原理 机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力 和补偿机构的弹力（或磁力）作用下保持贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。 图29.7-1 机械密封结构 常用机械密封结构如图29.7-1所示。由静止环（静环）1、旋转环（动环）2、弹性元件3、弹簧座4、紧定螺钉5、旋转环辅助密封圈6和静止环辅助密封圈8等元件组成，防转销7固定在压盖9上以防止静止环转动。旋转环和静止环往往还可根据它们是否具有轴向补偿能力而称为补偿环或非补偿还。 机械密封中流体可能泄漏的途径有如图29.7-1中的A、B、C、D 四个通道。 C、D泄漏通道分别是静止环与压盖、压盖与壳体之间的密封，二者均属静密封。B通道是旋转环与轴之间的密封，当端面摩擦磨损后，它仅仅能追随补偿环沿轴向作微量的移动，实际上仍然是一个相对静

密封。因此，这些泄漏通道相对来说比较容易封堵。静密封元件最常用的有橡胶O形圈或聚四氟乙烯V形圈，而作为补偿环的旋转环或静止环辅助密封，有时采用兼备弹性元件功能的橡胶、聚四氟乙烯或金属波纹管的结构。 A通道则是旋转环与静止环的端面彼此贴合作相对滑动的动密封，它是机械密封装置中的主密封，也是决定机械密封性能和寿命的关键。因此，对密封端面的加工要求很高，同时为了使密封端面间保持必要的润滑液膜，必须严格腔制端面上的单位面积压力，压力过大，不易形成稳定的润滑液膜，会加速端面的磨损；压力过小，泄漏量增加。所以，要获得良好的密封性能又有足够寿命，在设计和安装机械密封时，一定要保证端面单位面积压力值在最适当的范围。 机械密封与软填料密封比较，有如下优点：①密封可靠在长周期的运行中，密封状态很稳定，泄漏量很小，按粗略统计，其泄漏量一般仅为软填料密封的1/100；②使用寿命长在油、水类介质中一般可达1～2年或更长时间，在化工介质中通常也能达半年以上；③摩擦功率消耗小机械密封的摩擦功率仅为软填料密封的10%～50%；④轴或轴套基本上不受摩损；⑤维修周期长端面磨损后可自动补偿，一般情况下，毋需经常性的维修；⑥抗振性好对旋转轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感；⑦适用范围广机械密封能用于低温、高温、真空、高压、不同转速，以及各种腐蚀性介质和含磨粒介质等的密封。但其缺点有：①结构较复杂，对制造加工要求高；②安装与更换比较麻烦，并要求工人有一定的安装技术水平；③发生偶然性事故时，处

密封填料的基础知识

密封填料的基础知识 泥状填料具有来源广、加工容易、价格低廉、密封可靠、操作简单等特点，因此适用范围较广。近几年来随着技术的发展，泥状密封在材料、结构形式以及性能方面都得到了较大的改进，在机械行业泥状填料密封得到了更为广泛的应用。 一、泥状填料封的工作机理 在机械行业填料密封主要用作动密封。常用作离心泵、压缩机、真空泵、搅拌机的转轴密封，在填料密封的设计选择上，应以机械设备的工作条件为主要考虑因素，填料的选择应考虑具备如下条件： 1、有一定的塑性，在压紧力作用下能产生一定的径向力并与紧密轴接触。 2、有足够的化学稳定性，不污染介质，填料不被介质泡胀，填料中的浸渍剂不被介质溶解，填料本身不腐蚀密封面。 3、填料自润滑性能良好，耐磨，摩擦系数小。 4、轴存在少量偏移时，填料应有足够的浮动弹性。 5、制造简单、填装方便 为此，需要经常对填料的压紧程度进行调节，使填料中的润滑剂在运行一段时间而有所流失之后，再挤出一些润滑剂，同时补偿填料因体积变化所造成的压紧力松弛。当然这样经常挤压填料，最后将使浸渍剂枯竭，所以定期更换填料是必要的。此外，为了维持液膜和带走摩擦热，有意让填料处有少量泄漏也是必要的。 二、盘根填料在水泵使用中存在的问题 水泵的轴封一般采用油浸石棉盘根或油浸棉纱盘根。油浸石棉盘根具有耐热性、柔软性好、强度高等优点，但它也有致命的缺点：编结后表面粗糙、摩擦系数大、有渗漏现象，另外使用久了浸入的润滑剂容易流失。浸油棉纱盘根在水中长期浸泡会变得很硬，而且由于膨胀系数大，摩擦力较大。在实际生产中，经常出现这样的状况：新修好的设备，开始运行时轴封状况良好，但用不了多久，泄漏量便不断增加，调整压盖和更换填料的工作也逐渐频繁，运转不到一个周期，轴套就已磨损成花瓶状，严重时还会出现轴套磨断，并且水封环后面更换不到的盘根均已腐烂，无法起到密封作用。 总的来开，盘根填料具有如下缺点 (1)盘根填料与轴直接接触，且相对转动，造成轴与轴套的磨损，所以必须定期或不定期更换轴套。 (2)为了使盘根与轴或轴套间产生的摩擦热及时散掉，盘根密封必须保持一定量的泄漏，而且不易控制。 (3)盘根与轴或轴套间的摩擦，造成电机有效功率降低，消耗电能，有时甚至达到5%-10%的惊人比例。总的来看，盘根填料具有如下缺点：从填料密封的原理来看，流体在密封腔内可泄漏的通道有三处：其一是流体穿透纤维材料造成泄漏;其二是从填料与填料箱体之间泄漏;其三是从填料与轴表面之间泄漏。 因此防止水泵泄漏最为关键的措施是： (1)合理选择密封填料; (2)设计合理的密封腔体，调整适当的密封压紧力。 三、组合软填料密封的设计 设计的填料腔结构如图2所示。填料腔体内填充一种优良的密封软材料，它是由碳纤维、

法兰垫片基础知识试题

姓名：_____________ 得分：_______________ 一、 填空题 1、常见的可拆卸结构有_____________联接、_____________联接、_____________联接。 2、影响法兰密封的主要因素有_____________、_____________、_____________ 、_____________ 、_____________。 3、法兰密封面的选择主要考虑_____________、_____________、_____________三个因素。 4、常见的法兰类型有_____________、_____________、_____________、_____________。 5、指出下列图中的法兰类型及代号： 类型：______________ 代号：_________ 类型：______________ 代号：_________ 类型：______________ 代号：_________ 类型：______________ 代号：_________ 类型：______________ 代号：_________ 6、指出下列图中法兰密封面形式： 类型:______________ 代号：_________ 类型：____________________ 代号：_________ 类型：___________ 代号：_________ 类型：____________ 代号：_________ 7、常用垫片按材质可分为____________，____________，____________三类。 8、HG20615是________标法兰标准，HG20596是________标法兰标准。

玻璃胶基础知识

一、密封胶的分类： 1.硅酮密封胶：就是我们通常说的玻璃胶。又分酸性和中性两种。中性胶又分为：石材密封胶、防霉密封胶、防火密封胶、管道密封胶等。 2.聚氨酯密封胶：主要用于建筑方面的防水密封，一般比硅酮胶贵。 3.聚硫密封胶：主要用于中空玻璃的密封。 4.丙烯酸密封胶：主要用于建筑节点的密封，但耐水性一般。 二、家庭装修一般使用硅酮密封胶，就可以满足绝大部分需要： 1.酸性玻璃胶主要用于玻璃和其它建筑材料之间的一般性粘接。而中性胶克服了酸性胶腐蚀金属材料和与碱性材料发生反应的特点，因此适用范围更广，其市场价格比酸性胶稍高。 2.酸性硅酮玻璃胶会腐蚀或不能粘合铜、黄铜（及其它含铜合金）、镁、锌、电镀金属（及其它含锌合金），同时建议砖石料制成物品及碳化铁体基质上不要使用酸性玻璃胶。移动大于接缝宽度25%的连接也不适合用酸性玻璃胶。 3.固化时间：玻璃胶的固化时间是随着粘接厚度增加而增加的，例如12mm厚度的酸性玻璃胶，可能需3-4天才能凝固，但约24小时内，已有3mm的外层已固化。 三、玻璃胶发黑的原因：玻璃胶有一定的透气性（玻璃胶是靠吸收空气中的水分固化），表面是一种微孔结构，很容易吸附各种有机物。所以在潮湿的环境下不可避免地会发霉、发黑. 四、建议： 1.少用酸性胶：酸性胶一般是透明的，容易发黄。特别是安装洁具的,会从缝隙内部向外渗透发黑。在浅色墙地面、洁具上尤为明显。 2.尽量使用中性防霉胶：有一定的防霉作用。但也不可避免的会产生发黑、发霉、变黄的现象。 大家要注意施工队伍在装修时为什么要使用玻璃胶，很多公司都把玻璃胶作为掩盖装修毛病的万能法宝。 1、玻璃胶粘在手上、玻璃上应如何清洁？ 答：玻璃胶固化后是粘不牢手的，双手搓几下即可；如玻璃胶粘在手上或玻璃上未固化，用干净的布条沾一些丙酮或二甲苯或120号溶剂油（以上3种溶剂可在化工店购买，一般的化工店都有丙酮卖。）或NO.1(郎搏万)玻璃胶清洁剂（可向NO.1(郎搏万)玻璃胶当地经销商购买）擦拭即可。（使用上述溶剂时应注意使用该溶剂的注意事项）如玻璃胶粘在玻璃上已固化，用刀片平刮即可。

机械密封件基本知识

一、机械密封基本知识： 1、.机械密封的基本概念： 机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。 2、机械密封的组成： 主要有以下四类部件。a.主要密封件：动环和静环。b.辅助密封件：密封圈。c.压紧件：弹簧、推环。d.传动件：弹箕座及键或固定螺钉 二、机封工作应注意问题： 1、安装时注意事项 a、要十分注意避免安装中所产生的安装偏差 （1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。 （2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。 b、弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2.00毫米。过大会增加端面比压，另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。 c、动环安装后髯保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。 2、拆卸时注意事项 a、在拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。可做一对钢丝勾子，在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处，将密封装置拉出。如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。 b、如果在泵两端都用机械密封时，在装配，拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。 c、对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件必须更换，不应重新上紧继续使用。因为在之样楹动后，摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。 三、机封正常运行和维护问题： 1、启动前的准备工作及注意事项 a、全面检查机械密封，以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。 b、机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多，应查清原因设法消除。如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。 c、按泵旋向盘车，检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时，则应检查装配尺寸是否错误，安装是否合理。 2、安装与停运 a、启动前应保持密封腔内充满液体。对于输送凝固的介质时，应用蒸气将密封腔加热使介质熔化。启动前必须盘车，以防止突然启动而造成软环碎裂。 b、对于利用泵外封油系统的机械密封，应先启动封油系统。停车后最后停止封油系统。 c、热油泵停运后不能马上停止封油腔及端面密封的冷却水，应待端面密封处油温降到80度以下时，才可以停止冷却水，以免损坏密封零件。 3、运转 a、泵启动后若有轻微泄漏现象，应观察一段时间。如连续运行4小时，泄漏量仍不减小，则应停泵检查。 b、泵的操作压力应平稳，压力波动不大于1公斤/平方厘米。

密封技术基础知识

密封技术基础知识 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

密封技术基础知识 作者：未知文章来源：未知点击数：1373 更新时间：2006-2-6 一、密封技术 ???? 1.1泄露 ???? 泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。 ?? ??减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 ?? ??对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式：???? 渗漏。即在压力差作用下，被密封的介质通过密封件材料的毛细管的泄露称为渗漏； ?? ??扩散。即在浓度差作用下，被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递成为扩散。 ?? ??1.2 密封的分类 ??? ?密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。 ??? ?1.3 密封的选型 ???? 对密封的基本要求是密封性好，安全可靠，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列化。 ??? ?1.4 密封材料 ??? ?1.4.1 密封材料的种类及用途 ??? ?密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是： ??? ?1）材料致密性好，不易泄露介质； ??? ?2）有适当的机械强度和硬度； ???? 3）压缩性和回弹性好，永久变形小； ???? 4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂； ??? ?5）抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面上； ??? ?6）摩擦系数小，耐磨性好； ???? 7）具有与密封面结合的柔软性； ???? 8）耐老化性好，经久耐用； ???? 9）加工制造方便，价格便宜，取材容易。

垫片基础知识

垫片基础知识 、基本概念 1. 垫片密圭寸原理： 垫片密封是靠外力压紧密封垫片，使其本身发生弹性或塑性变形，以填满密封面上的微观凹凸不平来实现。也就是利用密封面上的比压使介质通过密封面的阻力大于密封面两侧的介质压力差来实现密封。 2. 垫片密封的泄漏有二种：渗透泄漏与界面泄漏 渗透泄漏（垫片中间泄露）：对非金属材料而言，从材料的微观结构看，本身存在微小缝隙和细微的毛细管。具有一定压力的流体自然容易通过它们泄漏出来，此泄漏称为渗透泄漏，其泄漏量约占总泄漏量的10?20 %。 可以采用不同材料的复合或机械组合型式形成不渗透性的结构。或者使用较大的压紧力使材料更加密实，减少以至消除泄漏。 界面泄漏（两连接面泄露）：两连接表面（即密封面）从机械加工的微观纹理来看存在粗糙度和变形，它们与垫片之间总存在泄漏通道，由此产生的泄漏叫界面泄漏，其泄漏量约占总泄漏量的80?90%。界面泄漏与垫 片材料的性质、接头的机械性质与状态、密封流淌的特性以及紧固件的夹紧程度有关。 总结：要少泄露，首先垫片要“夹紧”，同时要求垫片有一定的“回弹力”以回弹填满空隙，否则也不行。回弹力取决于垫片本身的材质和结构及使用条件（温度、压力）。垫片夹紧后（初始密封），在介质压力作用下（垫片内侧直接和介质接触）的密封叫工作密封。从理论上说，预紧应力愈大，垫片中贮存的弹性应变能也愈大，因而可用于补偿分离或松弛的余地也就愈大，当然要以密封材料本身最大弹性变

形能力为极限。紧固件因受热引起应力松弛、垫片老化弹性下降，垫片长期受压等原因都可能导致“昨天不漏今天漏”。 二、钢制管法兰用垫片标记 根据现行国家标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》（HG/T 20592? 20635-2009）的要求，钢制管法兰用垫片（PN系列）标记规定如下：其中： a为标准编号 1、HG/T 20606-2009钢制管法兰用非金属平垫片（PN系列）； 2、HG/T 20607-2009钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片（PN系列）； 3、HG/T 20609-2009钢制管法兰用金属包覆垫片（PN系列）； 4、HG/T 20610-2009钢制管法兰用缠绕式垫片（PN系列）； 5、HG/T 20611-2009钢制管法兰具有覆盖层的齿形组合垫（PN系列）； 6、HG/T 20612-2009钢制管法兰非金属环形垫（PN系列）。 b为垫片名称 1、非金属平垫片用“垫片”表示； 2、聚四氟乙烯包覆垫片用“四氟包覆垫”表示; 3、金属包覆垫片用“金属包垫片”表示； 4、缠绕式垫片用“缠绕垫”表示； 5、具有覆盖层的齿形组合垫用“齿形垫”表示。 6、非金属环形垫用“椭圆垫/八角垫”表示。 c为密封面型式代号（与相应的法兰配套）

橡胶密封技术基础知识

一、密封技术 1.1泄露 泄露是机械设备常产生的故障之一。造成泄露的原因主要有两方面：一是由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷和形状及尺寸偏差，因此，在机械零件联接处不可避免地会产生间隙；二是密封两侧存在压力差，工作介质就会通过间隙而泄露。 减小或消除间隙是阻止泄露的主要途径。密封的作用就是将接合面间的间隙封住，隔离或切断泄露通道，增加泄露通道中的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄露物造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。 对于真空系统的密封，除上述密封介质直接通过密封面泄露外，还要考虑下面两种泄露形式： 渗漏。即在压力差作用下，被密封的介质通过密封件材料的毛细管的泄露称为渗漏； 扩散。即在浓度差作用下，被密封的介质通过密封间隙或密封材料的毛细管产生的物质传递成为扩散。 1.2 密封的分类 密封可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面间的动密封两大类。静密封主要有点密封，胶密封和接触密封三大类。根据工作压力，静密封由可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。 1.3 密封的选型 对密封的基本要求是密封性好，安全可靠，寿命长，并应力求结构紧凑，系统简单，制造维修方便，成本低廉。大多数密封件是易损件，应保证互换性，实现标准化，系列化。 1.4 密封材料 1.4.1 密封材料的种类及用途 密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料的具有不同的适应性。对密封材料的要求一般是： 1）材料致密性好，不易泄露介质； 2）有适当的机械强度和硬度； 3）压缩性和回弹性好，永久变形小； 4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂； 5）抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面

密封垫片的基础知识

密封垫片的基础知识 核心提示：密封垫片是以金属或非金属板状材质，经切割，冲压或裁剪等工艺制成，用于管道之间的密封连接，机器设备的机件与机件之间的密封连接。 密封垫片简介： 密封垫片是以金属或非金属板状材质，经切割，冲压或裁剪等工艺制成，用于管道之间的密封连接，机器设备的机件与机件之间的密封连接。 密封垫片，是一种用于机械、设备、管道等内部，起密封作用的材料。 密封垫片的分类： 密封垫片按材质可分为金属密封垫片和非金属密封垫片。 金属密封垫片：有铜垫片，不锈钢垫片，铁垫片，铝垫片等。 不锈钢垫片 不锈钢垫片特性与特点：通常制成的片状形垫片，长条形垫片，调整垫片或园圈形薄片，厚度公差比较精密，无毛刺，具有精密度高，拉力度强，光洁度好，有韧性，不易折断的特点。 不锈钢垫片的用途：通常用于电子仪器，模具制造，精密机械，五金零件，机械零件，冲压件，小五金制造,电机调整。模具维修，模具测量间隙和因机械老化时出现晃动，摇摆及不稳定现象时，可采用本产品来解决机台维修问题。 非金属密封垫片：有石棉垫片，非石棉垫片，纸垫片，橡胶垫片等。 高中压石棉橡胶板垫片 石棉橡胶垫片以石棉纤维、橡胶为主要原料再辅以橡胶配合剂和填充料，经过混合搅拌、热辊成型、硫化等工序制成。石棉橡胶垫片根据其配方、工艺性能及用途的不同，可分为普通石棉橡胶垫片和耐油石棉橡胶垫片。根据使用的温度和压力不同可以分为低压石棉橡胶垫片，中压石棉橡胶垫片和高压石棉橡胶垫片。石棉橡胶垫片适用于水、水蒸气、油类、溶剂、中等酸、碱的密封，石棉垫片主要应用在中、低压法兰连接的密封中。 耐油石棉橡胶垫片 性能特点：耐油石棉橡胶垫片由优质石棉纤维、耐油纤维、填充料、着色剂等精制而成，广泛应用于石油、化工行业的管道和设备中，根据工况条件可选择相应等级的型号。 应用范围：耐油石棉垫片主要用于蒸汽、水力、气体、油类溶剂及无侵蚀性介质的密封。 汽缸垫片 汽缸垫片的性能特点：汽缸垫片由优质石棉纤维、耐油纤维、填充料、着色剂等精制而成，汽缸垫片广泛应用于汽车、摩托车发动机气缸，根据工况条件可选择相应等级的型号。 芳纶垫片 性能特点：芳纶垫片蒸汽、有机溶剂、酸、碱等，广泛用于流体输送设备装置上所用的泵、阀门、管道、容器等的密封。 组成及特点：以具有高强度、高磨量的芳纶纤维为主体材料与润滑性好的特种材料进行复合制成的密封产品。芳纶垫片的密封产品具有优异的润滑性、耐磨性。在固液相混合的液体装置上，可显示其突出特点。 非石棉板垫片 非石棉垫片(无石棉垫片)是以芳纶等有机纤维和植物纤维与丁腈橡胶、无机矿物质在高温下压延而成的密封材料，由于含石棉纤维很少，适用为石棉垫片的无石棉垫片的替代产品。非石棉垫片(无石棉垫片)既具有较高的强度，又具有较好的回弹性，同时具有超强的抗渗透

密封技术基础知识真空密封

密封技术基础知识真空密封 真空联机密封性能取决于联接处的泄露和真空材料的放气。对任何真空系统总希望漏、放气量与密封形式、密封材料、加工精度及装配质量等诸多因素有关，故在联接处总会存在一定的漏、放气量，因此可根据真空系统工作的性质，真空室工作工作应力的高低及其出口处抽气速度的大小提出要求。 真空系统中的压力在高于10-5Pa真空范围内广泛使用合成橡胶、环氧树脂和塑料。当真空度提到压力10-7Pa的真空范围时，这些密封材料就不能用了，需要应用超高真空的密封材料如金或铜作垫圈，而真空壳体不能用软刚需要改用不锈钢。 超真空气体内的气体状态是动态平衡状态。系统内的压力极限，一方面与泵的有效抽速有关，另一方面与来自真空壳体及其内部的零部件的气流量有关。因虽有系统的有效抽速由于泵有结构尺寸和费用的原因，总存在实际限制。所以，减少气流量就成为达到超高真空状态的基本设计目标，成为选择超高真空材料的主要准则。 作为真空系统内部用的材料，要求饱和蒸汽压低，为了减少慢性解吸和体出气，要求能耐450℃高温烘烤，而不降低机械强度和不发生化学和物理损伤。作为真空系统壳体材料，要求能忽略气体渗透，承受得住大气压的压力，烘烤期间耐空气侵蚀和不发生漏气。此外，要求选用材料，加工制作容易，价廉易得。 对于真空度低于10-7Pa的超高真空，虽然天然和合成橡胶是理想的密封圈材料，弹性好，装配成真空密封后法兰螺栓受力很小，而且可以多次重复使用。但由于超高真空系统要求密封圈材料耐250℃烘烤，实际上可可供选用的几种橡胶材料都不能满足要求。真空度更高（即压力更低）的超高真空，则必须采用金属密封。 9.1 真空用橡胶密封圈 接触式真空动密封的结构，最常用的有下面几种类型： 1）J型真空用橡胶密封。 J型真空用橡胶密封圈工作表面应平整光滑，不允许有气泡杂质、凹凸不平等缺陷。

密封技术课程标准

1“密封技术”课程标准 1.1课程基本信息 表1-1 密封技术课程基本信息 1.2课程性质与任务 1.2.1课程性质 《密封技术》是培养化工类专业学生工程素养的一门必修课，是学生从事化工生产必不可少的知识与技能。落实本门课程的培养目标，是石油和化工高技能人才培养的基本要求之一。 1.2.2课程任务 本门课程的基础课程主要是：机械制图、机械设计基础、化工设备基础。 本门课程的教学任务，即通过教学让学生能够进一步理解化工设备的相关理论知识，同时，在掌握各理论知识的基础上，认识到密封技术的重要意义，掌握化工设备的选择、安装、使用、及维修的知识。不断提升学生的综合素质，从而为其走上工作岗位，从事化工行业生产奠定必需的职业基础。 1.3课程内容及目标 1.3.1课程内容 本门课程主要系统全面介绍过程工业常用的密封技术的主要内容和最新进展。 重点阐述了垫片密封、填料密封、机械密封、非接触型密封、注剂式带压堵漏等的基本概念、基本理论、结构形式、密封特性、材料、使用维护和故障处理

等基本知识，并简要介绍泄漏检测技术。 这些重点知识要求参照国家化工工艺类相关岗位高级工职业技能标准确定。在学时考虑上3个课程教学重点各占用6学时，其他内容每个教学模块2学时。考试2学时，总学时为32学时。根据各专业学时安排从打“*”内容中适度选择。 1.3.2课程目标 通过本课程学习，使学生掌握有关常用密封技术的基本概念、基本理论和基本知识，以及密封故障的分析、密封件的安装、维修和改进。注重理论与实际相结合，着重培养学生分析和解决工厂实际问题能力。为学生将来从事专业的常规技术和管理工作打好基础。总体上说，本门课程的学习对于化工设备的选择、安装、使用、及维修方面有很重要的指导作用 （1）知识目标 A1：了解密封技术的重要性； A2：了解密封的种类与密封指标； A3：了解中低压管道密封垫片密封的结构和原理； A4：熟悉垫片密封的种类； A5：了解高压设备密封的分类及典型结构； A6：了解软填料密封结构和原理； A7：熟悉软填料密封常用材料及特点； A8：了解活塞环与活塞杆平面填料密封原理； A9：了解成型填料及油封定义和类型； A10：了解O形圈与V形圈的特点； A11：了解机械密封结构与原理； A12：熟悉机械密封的分类方式； A13：了解机械密封端面摩擦状态与机理； A14：熟悉机械密封主要零件结构形式； A15：了解机械密封循环保护系统功能； A16：了解机封失效定义、外部症状相关知识；

机械密封基本知识

一.机械密封基本知识： 1.机械密封的基本概念： 机械密封是指由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力（或磁力）的作用下以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置。补偿环的辅助密封为金属波纹管的称为波纹管机械密封。 2.机械密封的组成： 主要有以下四类部件。a.主要密封件：动环和静环。b.辅助密封件：密封圈。c.压紧件：弹簧、推环。d.传动件：弹箕座及键或固定螺钉 二. 机封工作应注意问题： 1.安装时注意事项 a.要十分注意避免安装中所产生的安装偏差，（1）上紧压盖应在联轴器找正后进行，螺 栓应均匀上支，防止压盖端面偏斜，用塞尺检查各点，其误差不大于0.05毫米。（2）检查压盖与轴或轴套外径的配合间隙（即同心度），四周要均匀，用塞尺检查各点允差不大于0.01毫米。 b.弹簧压缩量要按规定进行，不允许有过大或过小现象，要求误差2.00毫米。过大会 增加端面比压，另速端面磨损。过小会造成比压不足而不能起到密封作用。 c.动环安装后髯保证能在轴上灵活移动，将动环压向弹簧后应能自动弹回来。 2.拆卸时注意事项 a.在拆卸机械密封时要仔细，严禁动用手锤和扁铲，以免损坏密封元件。可做一对钢丝 勾子，在对自负盈亏方向伸入传动座缺口处，将密封装置拉出。如果结垢拆卸不下时，应清洗干净后再进行拆卸。 b.如果在泵两端都用机械密封时，在装配，拆卸过程中互相照顾，防止顾此失彼。 c.对运行过的机械密封，凡有压盖松动使密封发生移动的情况，则动静环零件必须更换， 不应重新上紧继续使用。因为在之样楹动后，摩擦副原来运转轨迹会发生变动，接触面的密封性就很容易遭到破坏。 三. 机封正常运行和维护问题： 1. 启动前的准备工作及注意事项 a.全面检查机械密封，以及附属装置和管线安装是否齐全，是否符合技术要求。 b.机械密封启动前进行静压试验，检查机械密封是否有泄漏现象。若泄漏较多，应查清 原因设法消除。如仍无效，则应拆卸检查并重新安装。一般静压试验压力用2~3公斤/平方厘米。 c.按泵旋向盘车，检查是否轻快均匀。如盘车吃力或不动时，则应检查装配尺寸是否错