密封垫片性能试验方法
密封垫片试验装置密封垫片试验装置
以氮气或水作为密封介质，测定密封垫片的泄漏率，以此来评定垫片的密封性能，是目前工业界普遍使用的一种测试方法。垫片泄漏率能直接反映垫片密封性能，它是一项基本的综合性指标;也是能评定垫片质量优劣的主要依据。
在GRIT 12385–1990标准中规定了管法兰用垫片密封性能的A,B两种试验方法。白色，用于中压(牌号XB-350，耐压可达40公斤/平方厘米，耐温350℃)。两种试验方法均适用于石棉橡胶垫片、聚四氟乙烯包覆垫片、四氟垫片、金属包覆垫片、缠绕式垫片及金属垫片。使用者可根据不同的工况要求选择其中的任意一种试验方法。
下面介绍一种比较常用的试验方法。
试验装置
试验在专用的垫片综合试验装置上进行，试验装置下要由垫片加载系统、介质给定系统、测漏系统、机架及试验法兰组成，试验装置示意图，见顶部图。对试验装置的要求如下:
a.垫片加载系统应能提供规定的垫片预紧应力，试验过程中垫片载荷的波动应小于规定值的5%，并能控制恒定的加载、卸载速度;
b.试验介质给定系统应能提供规定的试验介质压力，试验过程中介质压力波动应小于规定值的0.5%;
c.测漏系统的测漏采用状态方程法。在垫片外侧、上下法兰面间设置一个密闭的环形测漏空腔，测漏空腔的初始容积V。及容积变化修正系数K1应经严格标定，测漏系统分辨率应不低于10cm，系统误差应不大于0.5%;
试验条件
试验温度：15-25℃；
垫片预紧应力：根据垫片的种类正确选择；
试验介质：99.9%的氮气；
试验介质压力：取公称压力的1. 1倍；
操作程序
a，用丙t仔细清理法兰密封面，垫片对中安装。
b.按(试验条件)规定，对垫片施加预紧应力，达到规定值后保持15 min。
c.标定测漏空腔的初始容积及容积变化修正系数。
d.按(试验条件)要求，通入试验介质，当介质压力达到规定值后保持10 min。
泄漏率计算
1.泄漏率；
2.标准大气压；
3.标准状态下的大气j对温度;
4.测漏空腔内的压力与环境大气压力差；
5.测漏空腔内温度与环境温度差；
6.测漏空腔的初始容积；
7.测漏时间；
8.容积变化修止系数；
9.测漏过程中，垫片压缩量的变化量；
10.侧漏过程中，测漏空腔内压力的变化量；
11.测漏过程中，测漏空腔内温度的变化量；
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?四氟垫片的生产和应用优势
四氟垫片在生活中广泛的使用，通过工程实践。按(试验条件)要求，通入试验介质，当介质压力达到规定值后保持10min。所有的预制工作都可以在施工现场进行，并且不需要大的起重力和远距离运输;装置四氟垫片的时候不会受到洪水、流水等季节的影响，并且其施工进度也十分的容易掌握，其总进度的长短还可以根据场地的大小来决定;使用四氟垫片的时候，几乎不需要使用其他工具，而且不会受到其他各种因素的影响。由于四氟垫片拥有较小的摩阻系数，因此可以接受较大的压力，虽然会有损耗，但是其总的施工费用十分低廉。
将聚四氟乙烯的棒、管、板等经过机械车削或者是裁切之后就会形成具有耐腐蚀、耐侵蚀、耐老化和不导电等良好特性的四氟垫片，加工四氟垫片的时候所采用的主要原材料就是聚四氟乙烯。石棉橡胶板有四种色彩：***，用于低压(牌号XB-200，耐压≤16公斤/平方厘米，耐温200℃)。主要拥有平垫片、V型垫片、活塞环、球阀垫圈等形式。四氟垫片可以在0~14PH值的大部分介质中保持密封稳定性，熔融的碱金属和高温高压下的氟除外。-100℃~100℃的环境温度下，四氟垫片依然可以具有良好的机械强度。
四氟垫片主要种类和性能
一、纯四氟垫片
是由聚四氟乙烯棒、管、板经机械车削或裁切而成的平垫片、V形垫片、活塞环、球阀垫圈等具有耐腐蚀、抗老化和不导电等良好特性。垫片的热膨胀或收缩改变了垫片的应力，因而其密封能力也相应发生改变。 聚四氟乙烯pH值0-14（熔融的碱金属和高温、高压下的氟除外）。其在-100℃～100℃之间能 够具有良好的机械强度。压力10Mpa。
注意：在温度低于-185℃时。而作为代替石棉的柔性石墨垫片在氧化性介质中的连续工作温度也应考虑不超过343℃。聚四氟乙烯垫片会变脆。纯聚四氟乙烯垫片是一种洁净的密封产品，不会对其所接触的任何物质形成污染，可以广泛地用于食品、y药等行业中经机械车削或裁切而成的平垫片、V形垫片、活塞环、球阀垫圈等具有耐腐蚀、抗老化和不导电等良好特性。
二、聚四氟乙烯夹包垫片
是由石棉橡胶板或无石棉板等软垫片和聚四氟乙烯包覆薄片组合而成，V型（剖切型）四氟夹包垫片由四氟板机械车削而成，U型（折包型）四氟夹包垫片由四氟带包边后加热粘接而成。纯四氟密封垫片也叫做铁氟龙垫片，产品是由聚四氟乙烯棒、半径机械车削后冲压而成的片状垫片、塞环等形态密封材料，具有非常良好的抗y化能力、抗老化能力、不导电属性。兼具优异的耐腐蚀性和良好的压缩回弹率，广泛应用于各种强酸、强碱、强氧化、l气和不允污染介质的密封。通常适用于中、低压部位。
三、膨胀四氟密封垫片
由聚四氟乙烯树脂，用模具压制后烧结而成，具有优良耐腐蚀性能，良好的自润滑性和不粘连性，故几乎耐所有化学介质，且具有耐磨、耐压、摩擦系数低等特性。它有很好的耐热性、耐冷性、化学巩固性，而且货源丰厚，价格廉价。 广泛应用于石油、化工、冶金 、机械、食品、电力等腐蚀介质的管道、泵、阀各类设备的法兰密封。 使用温度：-200℃——260℃ 使用压力：0——20.0Mpa 其实对于膨体四氟垫片来说它主要是用百分之y百的纯PTFE制成的各向纤维结构同性的板状密封垫片。 在维持PTFE耐热性和耐***性以及抗粘性等等优异特性的同时，还具有非常好的抗蠕变、冷流以及应力松弛性，而且还可以延长热循环的寿命长，从而实现增长垫片的使用寿命。一个好的压缩回弹性能是能够用在对应力敏感的连接处，它完全不会受到微生物和真j的干扰，比较特别的生产工艺使纵向和横向的抗拉强度基本都是相同的，这使得材料在压缩过后宽度是没有变化的，这点就和膨体四氟带完全不同之处。
由于这一个特殊的性质从而导致了膨体四氟垫片更加适合作窄小密封面和对垫片宽度有一要求的密封性设备中。它的组分是60～80%的石棉和10～20%的橡胶，以及填充剂、硫化剂等。膨体四氟垫片拥有聚四氟乙烯垫片的大部分优点，但是它却没有蠕变性和冷流方面的问题，膨体四氟垫片的密封性不但非常可靠，而且还具有密封、耐高温、抗爆裂等等的特点，因此它是优于其它别的PTFE板状垫片。 膨体四氟垫片本身由于尺寸比较稳定而且顺应性好，所以它是在法兰条件下的理想选择。它不但可以顺应粗糙的表面，而且还可以压成很紧的垫片，使得密封更紧密、更持久。
四、石墨填充四氟垫片
又叫石墨改性四氟垫片或黑四氟垫片，是用聚四氟乙烯树脂添加一定量填充剂，如玻璃纤维，青铜粉，二硫化钼，石墨，碳纤维等，经高速混合均匀后用模塑成型，再经高温烧结制成。改性四氟垫片一般是给聚四氟乙烯树脂中添加一定的填充剂，经过均匀混合以后注入模具成型在经过高温烧制而成，具有非常出色的压缩性、***性和密封性。，具有出色的压缩性、***性和密封性。它独有的性质和g级特性表现出的密封性和扭矩保持性。在冷流和材料的蠕变特性上，克服了传统PTFE的缺点，同时它比传统的PTFE能更好地保持螺栓载荷，这样既改善了密封的持久性，又减少了法兰的维护。石墨填充填充四氟垫片优点：低的磨擦系数，好的压缩强度，提高耐磨；使得它的使用大大超过了传统的PTFE，这样既改善了环境又节约了成本。适用化工、石化、碳氢化合物反应和电厂。
浅述垫片的高温力学性能
高温对垫片接头的性能通常有不利影响。而且在流体机械中(如泵、压缩机、拌和釜、离心机等)，作业条件***严苛的部件要算四氟垫片。例如高温会使垫片力学性能包括拉伸强度、回弹率(弹性模量)和承载能力等发生劣化，再如大多数橡胶粘棉或非石棉纤维材料(除柔性石墨外)y高温会发生分解、粉化或y久变形，其g使用压力随温度增加而降低。其次，高温对垫片蠕变或松驰的加强作用也是显而易见的，例如在相同的载荷下，石棉橡胶垫片200℃的松驰达到室温下的3.5倍；而作为代替石棉的柔性石墨垫片在氧化性介质中的连续工作温度也应考虑不超过343℃。垫片的热膨胀或收缩改变了垫片的应力，因而其密封能力也相应发生改变。此外，热波动或热循环在接头中会引起联合的垫片变形棘轮和应力棘轮效应，而这种影响取决于垫片的粘塑性和对应力-应变的非线性响应以及温度等因素
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