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垫片高温密封失效原因分析

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在热力系统中,管道、阀门等总是在高温、高压状态下运行,而其连接一般采用螺栓法兰连接,垫片是其中重要的密封元件,它的密封性能直接关系到系统的严密性,一旦系统严密性被破坏发生泄漏,必将造成严重的后果。因此,高温下螺栓法兰连接的严密性是目前工程实际亟待解决的问题。

1垫片高温性能及泄漏原因分析

压缩回弹性能及其泄漏螺栓法兰连接的密封主要是通过垫片变形、增加流体泄漏阻力实现的。在预紧过程中,垫片良好的压缩性能是保证其表面与法兰面形成初始密封的基本条件;在操作工况下,由于介质压力、温度的影响,导致螺栓伸长和法兰变形,法兰密封面和垫片间产生相对分离的倾向,垫片上的压紧力减小,进而造成连接密封性能下降甚至产生泄漏,所以要求垫片具有较好回弹能力以补偿密封面间的分离。

可见垫片压缩回弹性能对高温工况下的法兰密封尤为重要。不同垫片材料的高温压缩回弹性能相差较大。理想的垫片材料应具有表面屈服性能好和整体回弹性能好的综合特性,采用复合材料改进垫片结构可达到上述要求,从而提高系统的密封性。

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