保證化工安全生產(chǎn)你不能不了解的墊片密封技術

首先我們要了解目前生產(chǎn)中主要存在兩大類密封裝置：一類為靜密封，一類為動密封?！虅用芊庵饕熊浱盍厦芊?、油封密封、迷宮密封、螺旋密封、動力密封和機械密封等?！?/p>

靜密封通常有墊片密封、O型圈密封、螺紋密封等型式。流程君將以靜密封中的墊片密封為例，帶大家一同探求化工行業(yè)的密封世界~墊片密封墊片密封是由螺栓、法蘭和墊片組成的一種密封結構，它是石油化工設備和管道中最常用的連接形式，其中墊片是最主要的密封元件，它的性能直接影響連接系統(tǒng)密封的可靠性?！蠲芊獾脑硗ㄟ^螺栓的預緊力，使墊片和法蘭密封面之間產(chǎn)生足夠的壓力，以使墊片表面產(chǎn)生的變形足以填補法蘭密封面的微觀不平度，達到密封的目的。墊片承受力為達到上述目的所作用到墊片上的最小單位壓緊力，稱為比壓力。當與法蘭連接的管道達到操作壓力時，因內(nèi)壓的軸向力的作用導致兩片法蘭有分開的趨勢，而螺栓則有伸長的趨勢，作用在墊片上的壓緊力將減少。當作用在墊片有效截面上的壓緊力降至某一臨界值時，仍能保持密封，這時墊片上的剩余壓緊力即為墊片的有效緊固力。當墊片上壓緊力小于有效緊固力時法蘭就會發(fā)生泄漏，甚至將墊片吹跑，因此墊片的有效緊固力必須大于管道的操作壓力。兩片法蘭密封面之間的距離，在操作狀態(tài)要比初始狀態(tài)大，這時墊片與法蘭密封面的緊密性是靠墊片的回彈力來保證的?？梢赃@么說，在初始密封階段，墊片的表面塑性變形填補法蘭密封面的微觀不平度起決定性作用；而操作狀態(tài)下法蘭的密封，墊片內(nèi)部的彈性回復起主導作用?！顗|片的要求

對于化工行業(yè)來說，

防火防爆是管控安全的一個大方向。為安全考慮可以選擇柔性石墨作為填充材料。如果墊片的有效壓縮載荷是有限制的，可以對墊片的結構和尺寸進行修改以達到有效的密封。隨著石油化工等工業(yè)市場的發(fā)展，系統(tǒng)的溫度壓力越來越高，且生產(chǎn)工藝往往伴隨著強腐蝕性，強氧化性的介質(zhì)再加上國家關于節(jié)能減排，VOC低泄露環(huán)保法規(guī)的強制制定和出臺，如今用戶對墊片的各項性能，（如：密封性，耐溫性，耐腐蝕性，使用壽命以及性價比等）的要求越來越高。

為了更好的密封安全保障和使用體驗，且順應新的墊片標準（ASMEB16.20-2017）對纏繞墊片壓縮厚度，密封泄漏率及相關試驗設備、試驗程序、試驗方法的新要求，福來西推出了“HPG”高性能密封墊片。本文將以該“HPG”高性能密封墊片為例，簡要說明墊片密封的生產(chǎn)要求和標準。1.ASMEB16.20-2017標準

ASMEB16.20-2017標準是在原標準基礎上進行了修訂，具體到纏繞墊片的修訂和改進主要體現(xiàn)在如下2點：

a.SW-2.2結構：標準石墨纏繞墊片在均勻，一定的面壓情況下，其壓縮厚度不小于3.43mm。而之前標準要求壓縮厚度為3.30mm+/-0.13mm。注意新標準中不同磅級的纏繞墊片承受測試面壓不同，如：52MPa-CL150;70MPa-CL300-CL600;140MPa-CL900以上。b.SW-2.6性能測試

：標準纏繞墊片在承受均勻，一定的墊片面壓情況下最大允許泄漏率為1.37×10-2mg/s.m,測試介質(zhì)濃度為97%以上甲烷，測試時長4小時，且每5分鐘讀取3組數(shù)據(jù)，常溫測試溫度，測試壓力20bar-CL150;40bar-CL300以上，墊片面壓隨磅級變化，如：35MPa-CL150;56MPaCL300-CL400;70MPa-CL600以上。

2.“HPG”高性能密封墊片“HPG”高性能密封墊片是福來西公司通過對其制造工藝的改進，密封材料的升級，制造的智能化從而使得墊片各項性能得到顯著提升改善的一種新型密封墊片。其是對舊標準纏繞墊片性能的升級，也是對新標準（ASMEB16.20-2017）纏繞墊片相關要求的響應，可用于實現(xiàn)密封性更好，使用壽命更長及提供保障性更好的密封材料。

墊片的關鍵特點

☆密封更好

制造工藝和結構上的改進使得“HPG”高性能密封墊片完全符合ASMEB16.20-2017新標準對墊片壓縮厚度和墊片泄漏率值的要求。

“HPG”高性能密封墊片是高密繞帶比標準纏繞墊片多，使用了更加緊密的密封纏繞力，使得墊片承壓時的蠕變系數(shù)更高，載荷損失率更小；并且擠出到纏繞密封面上的石墨填料更多，密封面積更廣，減少了壓縮率的不穩(wěn)定，還能更好地彌補法蘭表面的缺陷，實現(xiàn)更低的泄漏率。

HPG高性能墊片VS普通纏繞墊片截面圖

??注：左圖為福來西墊片多功能測試平臺，采購德國公司，按照EN15555標準可進行墊片壓縮率，回彈率，蠕變，彈性模量，最大墊片應力，泄漏率等進行常溫，高溫等多種工況的性能測試，測試介質(zhì)更新為甲烷，添加火焰離子檢測功能，復合ASMEB16.20的新標準。右圖為福來西對“HPG”高性能墊片和全球知名品牌競爭對手普通墊片的泄漏率性能測試比較曲線，可以看到同樣的墊片應力，“HPT”高性能墊片的泄漏率值可低到10-6mg/s.m,遠超競爭對手的墊片泄漏率以及標準要求?！钍褂脡勖L

“HPG”高性能密封墊片使用了升級版的石墨填料SEL+,添加了抗氧化抑制劑，降低了鹵素含量，使其具有更高的潔凈度和抗氧化燒失的能力，更強的防止法蘭發(fā)生點蝕和應力腐蝕的能力。

石墨特性成分工業(yè)級石墨福來西

SEL+硫≤750ppm≤300ppm氯≤50ppm

≤10ppm氟≤50ppm≤10ppm鹵素≤500ppm≤310ppm*氧化反應（每小時）>18%<1.5%SEL+石墨提供改進性的物理特性包括：

a.低鹵素含量:總硫離子含量<300ppmvs500ppm(普通石墨硫離子含量);總游離氯離子含量<10ppmvs25ppm(普通石墨氯離子含量).

b.抑制性石墨:實際燒失率<1.5%注：如圖為福來西公司實驗室用失重測試設備，針對市場上常用10種石墨在670℃高溫下進行的氧化燒失測試，測試結果差異明顯，“F,G,H”普通低等級石墨實驗工況下4小時的燒失率甚至達到97.4%，而FlexitallicSEL+石墨的燒失率僅有3.2%/4hr。

☆制造更加智能化

二維碼技術實現(xiàn)信息的簡化，材料的可追蹤性?！癏PG”高性能密封墊片在其碳鋼外環(huán)上采用了二維編碼及用激光印刻墊片批號。確保了每一片墊片材料的可追蹤性，包括內(nèi)外環(huán)，填料的爐號,批次號等信息。通過二維碼掃描或者在搜索引擎上輸入批號，客戶可以快速查詢獲取墊片的詳