高溫下的法蘭墊片失效形式 |
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添加時間：2019-8-13 14:16:03 摘抄：www.aosailuo.cn |
墊片是借助于螺栓的預緊載荷由法蘭面實施壓緊, 使其產生彈性塑性變形, 填充一對法蘭密封面之間的幾何間隙, 切斷或阻止流體泄漏。在高溫情況下, 墊片由于受到高溫的影響而產生了脆化、高溫蠕變等一系列變化, 從而導致墊片密封能力下降, 最后產生泄漏 。常見的墊片失效形式為墊片的蠕變松弛失效、墊片的高溫回彈性失效和墊片的高溫強度失效。 1、高溫下的蠕變松弛失效 墊片在長時間恒定應力作用下變形量不斷增加的現象稱為墊片的蠕變。而墊片的應力松弛是墊片在初始壓緊力作用下,經過一定的時間所產生的墊片的應力逐漸降低的現象。墊片的松弛實際上就是墊片材料蠕變的另一種形式, 它們是相互作用、相互依賴的。在高溫工況下,隨著時間的不斷增加,墊片材料產生老化,熱失重增加,墊片的蠕變逐漸增大;同時加工制造過程中形成的墊片內應力逐漸釋放,使墊片產生應力松弛 ;蠕變松弛的相互影響和共同作用導致墊片表面的殘余應力逐漸越小,如果殘余應力小到低于墊片的工作密封比壓,就會產生泄漏現象。蠕變松弛率的大小實際上反映了工況條件下墊片表面保持殘余壓緊應力的能力。盡管溫度和應力都是影響墊片的主要原因,但是溫度對蠕變松弛的影響比應力的影響大得多。 推薦OTHELLO(奧賽羅)防腐蝕四氟墊片，具有良好的耐腐蝕性和不老化性，經過特殊加工后，耐蠕變性和耐冷流性良好，在寬廣的溫度范圍內可以長期安全地使用。能抵抗各種化學物質，能夠適應不平坦和刮傷的表面。適用于化工、發電、造紙、煉油、機械等工業場合的管道和設備，特別適用于碳氫化合物和強腐蝕場合。 2、高溫下的壓縮回彈性失效 為了保證預緊時墊片表面和法蘭面能夠形成初始密封, 需要墊片有良好的壓縮性。而當設備投入運行后 , 隨著溫度的不斷升高, 墊片產生蠕變 , 加上螺栓伸長, 會導致法蘭面和墊片表面產生相對分離的傾向。為了保證墊片在高溫工作環境下不會發生泄漏, 墊片必須有足夠的回彈量來補償由高溫引起的蠕變。在高溫高壓下,由于溫度和壓力的波動,導致墊片的蠕變加劇,墊片材料的彈性模量、屈服極限將大幅度降低,墊片壓縮量增大,塑性變形量增加,故回彈性能下降。如果此時密封介質的壓力也很高,墊片就有被介質壓力吹出的趨勢,直至最終發生突然泄漏事故。 3、高溫下的強度失效 墊片在長時間高溫作用下,其材料性能會發生很大的變化,這時無論是應力的波動還是介質的腐蝕作用都會造成墊片的強度失效。 在高溫硫化物或氯離子腐蝕環境下,一般都采用石墨金屬纏繞墊片,墊片的不銹鋼內加強環或內圈纏繞鋼帶裸露在介質中,容易產生硫化物或氯離子引起的應力腐蝕,最終造成墊片內環或鋼帶斷裂而造成強度失效 ;另一種情況是石墨金屬復合墊片中,石墨材料中的硫離子、氯離子含量超標,墊片的金屬骨架也會因應力腐蝕而產生突然的斷裂失效。 墊片在高溫工況下長時間工作后, 由于其彈性模量、屈服極限將大幅度降低而導致法蘭面與墊片面之間產生分離,這時就需要對螺栓進行熱緊。然而隨著工作時間的延長,墊片的材料性能會發生很大變化 ,如材料發生脆化、硬化、老化等,熱緊過程中有可能使墊片突然潰裂,造成墊片在高溫下的強度失效。 |
