密封墊片綜述

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1、(二)密封墊片 1、主要生產(chǎn)企業(yè) (1)派克、瑞普、廣州機(jī)電、聯(lián)誼、啟東、江蘇曜陽(yáng),此 6 戶(hù)企業(yè)為板式換熱器安全注冊(cè) 企業(yè)。 蘭州瑞普科技實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司: 是開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)板式換熱器備件及各種橡膠制品的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家, 是蘭州國(guó)家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)所屬高新技術(shù)企業(yè), 全國(guó)鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)熱 交換器分技術(shù)委員會(huì)會(huì)員單位, 獲得該組織頒發(fā)的 “板式換熱器產(chǎn)品安全注冊(cè)證書(shū)” 于 2001 年通過(guò)了 09001:1994國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證 拼于2003年成功的通過(guò)了 2000版的換版。公司 目前生產(chǎn)有瑞普牌板式換熱器橡膠密封墊系列產(chǎn)品、 建筑工程用橡膠制品、 石油化工橡膠配 件、礦山、冶煉

2、、機(jī)械行業(yè)橡膠配件、食品、醫(yī)藥等行業(yè)密封件、聚四氟乙烯包覆密封墊系 列產(chǎn)品,造紙膠輥包膠、 板式換熱器、各種性能的混煉膠、板式換熱器專(zhuān)用液壓預(yù)緊器及粘 結(jié)劑等十多個(gè)系列、上千個(gè)規(guī)格的產(chǎn)品。 湖北派克密封件有限公司: 是一家生產(chǎn)橡膠密封制品的專(zhuān)業(yè)性廠(chǎng)家, 經(jīng)過(guò)二十幾年的積累與 發(fā)展, 現(xiàn)在各類(lèi)用戶(hù)中聲譽(yù)遠(yuǎn)播, 產(chǎn)品遠(yuǎn)銷(xiāo)國(guó)內(nèi)外。 湖北派克密封件有限公司前身系湖北省 汽車(chē)集團(tuán)公司與美國(guó)派克? 漢尼芬公司投資興建的中外合資企業(yè)。 現(xiàn)具有注射硫化機(jī)、平板 硫化機(jī)、預(yù)成型機(jī)、擠出機(jī)、巴威爾切圈機(jī)、開(kāi)煉機(jī)等硫化加工設(shè)備,數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床 等模具加工設(shè)備, 以及各種必要的檢測(cè)設(shè)備。 公司采用進(jìn)口橡膠原材

3、料, 掌握了應(yīng)用丁晴橡 膠、乙丙橡膠、硅橡膠、氟橡膠、氯丁橡膠等數(shù)十種配方,生產(chǎn)的產(chǎn)品性能無(wú)論是在膠料性 能指標(biāo)、產(chǎn)品外觀(guān)質(zhì)量及尺寸公差均滿(mǎn)足或超過(guò) GB34528-82、美國(guó)-ASTMD2000-86、AS586 MIL-STD-105等國(guó)內(nèi)外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)主要生產(chǎn) O型、V型、Y型密封圈、各種模壓橡膠異性 件、骨架件以及板式換熱器墊片等產(chǎn)品,客戶(hù)遍布于汽車(chē)、摩托車(chē)、高壓電器開(kāi)關(guān)、液壓氣 動(dòng)、工程機(jī)械、石油化工、輕工食品機(jī)械、板式換熱器墊片等行業(yè),其中僅汽車(chē)摩托車(chē)行業(yè) 用密封件就有上百種,廣泛應(yīng)用于液壓離合器、制動(dòng)閥、轉(zhuǎn)向器、發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車(chē)空調(diào)等有關(guān) 零部件。目前主要配套于上海桑塔納、天津

4、夏利、沈陽(yáng)金杯、北京切諾基、南京依維柯、柳 州五菱、二汽東風(fēng)一汽解放等車(chē)型。 西安聯(lián)誼橡膠制品有限公司:板式換熱器密封墊、膠墊,聯(lián)誼 PHE 橡膠密封墊片,根據(jù)不 同板換器使用行業(yè)和工況要求, 采用多種特別研制的不同合成橡膠材料制造。 產(chǎn)品按裝配形 式,分為粘貼型和免粘貼型兩大類(lèi),其中免粘貼型又分鑲嵌式和扣裝式兩種,換熱面積從 0.01 rn2到3怦。產(chǎn)品已通過(guò)中國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)安全注冊(cè)認(rèn)證,產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)的同行 業(yè)中處于領(lǐng)先地位, 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率已超過(guò) 25%。聯(lián)誼常用的配方材料和膠種有: 丁睛橡膠、 三元乙丙橡膠、高溫丁睛橡膠、高溫三元乙丙橡膠、杜邦氟橡膠、氯丁橡膠、 FDA食品級(jí)

5、合 成橡膠等已達(dá) 12 種之多。能根據(jù)用戶(hù)提供的板型、行業(yè)工況,計(jì)算、設(shè)計(jì)出適合用戶(hù)特殊 要求的最佳膠料配方和密封墊片。 (2)其他主要生產(chǎn)企業(yè) 海城市裕豐橡膠制品有限公司、 蘭州欣龍石化有限責(zé)任公司、 無(wú)錫橡膠制品有限公司、 蘇州 太平洋密封制品有限公司、 四平市華億密封器材有限公司等都是換熱器密封膠墊的生產(chǎn)主要 企業(yè),年產(chǎn)值在 500?1000萬(wàn)元。 廣州機(jī)械科學(xué)研究院密封研究所: 歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展, 已建設(shè)成為專(zhuān)業(yè)的密封研究、 生產(chǎn) 單位, 國(guó)家級(jí)研究所, 擁有國(guó)內(nèi)最廣泛的產(chǎn)品線(xiàn)、 提供最權(quán)威的密封技術(shù)咨詢(xún)和最完善的企 業(yè)設(shè)備密封解決方案, 不斷引領(lǐng)著密封行業(yè)發(fā)展方向, 創(chuàng)新著

6、密封行業(yè)發(fā)展道路。 擁有完整 的產(chǎn)品系列,主要產(chǎn)品體現(xiàn)“大型、特種、精密、異形”四大突出特點(diǎn),擁有國(guó)內(nèi)最廣泛的 產(chǎn)品線(xiàn),尺寸范圍從 0.5mm 到 2000mm 。生產(chǎn)的油氣缸同軸密封件、氟膠密封件、夾布油 封、夾布 V 型圈套件、骨架油封、聚四氟乙烯產(chǎn)品、機(jī)械密封、聚氨酯密封等廣泛應(yīng)用于 冶金、水電、石化、軍工、船舶、煤炭機(jī)械、工程機(jī)械、汽車(chē)等領(lǐng)域。 2、密封墊片 板式換熱器的密封墊片做為一個(gè)重要的部件, 對(duì)于板式換熱器的使用壽命有著重要影響, 如 果這些密封墊片硬化且失去了應(yīng)有的彈性, 就可能導(dǎo)致?lián)Q熱器不能正常運(yùn)轉(zhuǎn), 因?yàn)閴|片不僅 要密封住介質(zhì), 使其不向外界環(huán)境中泄漏,而且還要防止熱交

7、換介質(zhì)之間的互混, 因此,密 封墊片被認(rèn)為是板換器中最重要和最需要對(duì)其進(jìn)行苛刻要求的零件。 當(dāng)前, 用于板換器密封 墊片的材料有橡膠、 壓縮石棉纖維、 膨脹石墨、 用聚四氟乙烯包覆防護(hù)的橡膠和專(zhuān)門(mén)處理過(guò) 的聚四氟乙烯等, 但使用率較高的是橡膠密封墊片。 下面從四方面對(duì)板式換熱器的橡膠密封 墊片進(jìn)行了解,即制造工藝、性能要素、密封原理、維護(hù)和保養(yǎng)。 (1)板式換熱器橡膠密封墊片的制造工藝 橡膠是比較復(fù)雜的高分子體系,一般是由橡膠聚合物、硫化劑、填充劑、防老劑、加工助劑 和稀釋劑等不同的成分組成, 其中加工助劑雖不能延長(zhǎng)橡膠墊片的壽命, 但對(duì)改善墊片制造 過(guò)程中的混煉、 擠出和模壓性能很有作用

8、, 對(duì)原材料及其配比的選擇將決定橡膠墊片材料的 最終性能。 一般情況下板式換熱器密封墊片的制造過(guò)程包括五個(gè)工藝環(huán)節(jié)。 一是混煉膠的混煉環(huán)節(jié), 即 按配方要求將各種原輔材料進(jìn)行混煉; 二是形成膠料毛坯環(huán)節(jié), 即通過(guò)擠出機(jī)將膠料制造成 膠條;三是壓模環(huán)節(jié), 將未經(jīng)硫化處理的膠條置到熱模具的型腔中, 模具閉合進(jìn)行硫化處理, 橡膠密封墊片在壓機(jī)中成型; 四是后硫化, 即將模壓硫化過(guò)的墊片靜態(tài)情況下置于烘箱中最 終完成硫化;五是成品檢驗(yàn),即抽取部分成品按工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成品檢測(cè)。 (2)板式換熱器密封墊片六要素 不可壓縮性: 合成橡膠就像流體一樣可以改變自身的形狀, 當(dāng)然它不可能流動(dòng), 當(dāng)壓迫它變 形

9、的擠壓力消失后, 就能恢復(fù)到原有的形狀 (也就是說(shuō)墊片在壓縮過(guò)程中其體積不變, 以壓 變的大小表示) 。 強(qiáng)度: 應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度, 以承受使其進(jìn)入密封狀態(tài)的擠壓力和承受高壓流體介質(zhì) (即橡膠 墊片的拉伸強(qiáng)度、定伸強(qiáng)度等物理性能) 。 可塑性:通過(guò)調(diào)整配方, 使其既能達(dá)到符合使用的足夠強(qiáng)度, 又要具有足夠的可塑性, 以使 其在適當(dāng)?shù)膲毫ο履軌蚺c金屬表面緊密地貼合, 從而產(chǎn)生密封功能 (墊片外形與密封板片溝 槽形狀達(dá)到一致) 。 抗?jié)B透性: 合成橡膠的高分子三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu), 能夠抵御任何不同化學(xué)性的質(zhì)液體滲透 (耐介 質(zhì)性能)。 抗溫性: 聚合物材料中的橡膠有一個(gè)缺點(diǎn), 那就是會(huì)導(dǎo)致所有的

10、合成橡膠材料在抗溫性上只 能適用于相對(duì)較窄的溫度區(qū)域。 因此按照使用要求的溫度, 謹(jǐn)慎選擇材料配方是非常重要的。 使用壽命: 許多新型合成材料與老型號(hào)材料相比, 都具有使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn), 這是由于采用 了新型的添加助劑, 使用壽命進(jìn)一步得到延長(zhǎng)。 在這方面, 正確選擇合成材料配方十分重要, 所有橡膠基的合成材料都會(huì)發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象, 在使用過(guò)程中, 由于合成材料內(nèi)部發(fā)生化學(xué) 變化, 初始的密封功能會(huì)逐漸下降, 而當(dāng)密封性能低于板式換熱器操作壓力時(shí), 泄漏就不可 避免的發(fā)生了。 (3)板式換熱器橡膠密封墊片的密封原理 板式換熱器得以密封運(yùn)行主要取決于橡膠墊片因壓縮而產(chǎn)生的瞬時(shí)封應(yīng)力和板式換熱器

11、操 作壓力之間比較, 密封應(yīng)力高于操作壓力則可保持密封, 反之則發(fā)生泄漏。 橡膠密封墊片與 金屬?gòu)椈傻膹椥圆煌?它是一種粘彈料。 (二段硫化解決收縮率過(guò)程中需考慮產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定) 這就意味著橡膠在長(zhǎng)期變形的情況下會(huì)發(fā)生應(yīng)力松弛, 即在不變的張力或壓力下密封應(yīng)力會(huì) 隨間的延長(zhǎng)而衰減。較高的應(yīng)力松弛是限制板式換熱器膠墊片使用壽命的重要因素。 (混煉 工藝中對(duì)橡膠結(jié)構(gòu)的決定情況對(duì)應(yīng)力松弛有什么影響?如何去控制? )應(yīng)力松弛有兩種,一 種是物理松弛, 這是因聚合物分子和填充劑微粒之間的重排引起的, 此重排隨著橡膠的變形 而逐漸接近平衡, 密封應(yīng)力與時(shí)間的對(duì)數(shù)呈線(xiàn)性關(guān)系。 第二種是化學(xué)松弛, 這是因

12、膠料交聯(lián) 網(wǎng)中化學(xué)鍵的開(kāi)裂引起的。 氧化與溫度是影響此種松弛的重要因素。 因此應(yīng)力松弛的速率在 很大程度上就取決于溫度和每種橡膠墊片所適用的工作溫度范圍。 (4)板式換熱器橡膠密封墊片的維護(hù)和保養(yǎng) 一般情況下可以通過(guò)板式換熱器冷態(tài)運(yùn)動(dòng)時(shí)的滴漏或者停車(chē)?yán)鋮s過(guò)程中的滴漏來(lái)發(fā)現(xiàn)換熱 器密封件是否失去作用, 但目前有些板式換熱器擁有可再調(diào)節(jié)的功能, 也就是可以在出現(xiàn)小 量滴漏時(shí)二次將換熱器片組擰固, 達(dá)到增加密封墊之間的應(yīng)力, 在短時(shí)間內(nèi)有效解決滴漏現(xiàn) 象。在新組裝的換熱器中,可以使用較大的組合長(zhǎng)度尺寸,當(dāng)出現(xiàn)滴漏后, 再擰緊各組板式 換熱器, 最大組合長(zhǎng)度尺寸和最小組合長(zhǎng)度尺寸一般都可在熱交換器的

13、銘牌中看到。 需注意 的是不能小于最小組合長(zhǎng)度尺寸,當(dāng)組合后的換熱器達(dá)到最小組合長(zhǎng)度尺寸仍出現(xiàn)滴漏時(shí), 說(shuō)明密封墊必須需要改換了。 對(duì)橡膠密封墊的使用壽命有著重要影響的原因?yàn)閾Q熱器的工作 方式、 散熱的介質(zhì)和使用的清潔劑的腐蝕性、 最高工作溫度、 最高工作壓力,由于過(guò)大的壓 力和不均衡的壓力而使彈性密封墊的應(yīng)力較大, 自然老化。 出現(xiàn)這些就要及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和保 養(yǎng)或是更換。 橡膠密封墊片維保及更換的主要步驟為: 一是回用性能的檢驗(yàn)和檢測(cè), 在懷疑 有銹蝕的情況下對(duì)換熱器及管道的壁厚進(jìn)行檢查; 二是清除老化的密封件, 根據(jù)不同的污垢, 采用酸堿進(jìn)行化學(xué)清洗, 被清洗零部件的表面不會(huì)受到化學(xué)介質(zhì)的腐

14、蝕侵害; 三是在進(jìn)行化 學(xué)清洗之后, 用高壓吹凈裝置徹底地清除殘留在板式換熱器等表面的化學(xué)介質(zhì); 四是各換熱 器板涂以熒光測(cè)試劑, 在紫外光的照射下檢查是否有細(xì)小的裂紋和腐蝕孔, 并重新清洗干凈, 另外, 還要著重檢查密封槽的情況, 必要時(shí)進(jìn)行修整;五是對(duì)于粘接式密封墊,將徹底清除 殘留的物質(zhì), 使用調(diào)和式粘接膠重新粘接, 重新組合的換熱器片組在專(zhuān)用夾具中夾緊, 使粘 接劑固化,在保溫爐中加熱保溫,以達(dá)到最佳的粘接效果。 在流程工業(yè)設(shè)備中, 板式換熱器是一種安全性要求很高的設(shè)備, 當(dāng)密封墊損壞后, 出現(xiàn)的外 滴漏是可見(jiàn)的。 熱交換器、 換熱器等一開(kāi)始都會(huì)出現(xiàn)輕微的滴漏, 在壓力沖擊較大的流程

15、設(shè) 備中, 則可能因密封墊的損壞而出現(xiàn)較大的泄漏。 在強(qiáng)大的壓力沖擊下, 有時(shí)可將密封墊離 開(kāi)板式換熱器正確的安裝位置, 嚴(yán)重時(shí)甚至從換熱器中脫出。 在這種情況下, 必須馬上停止 設(shè)備的工作, 使換熱器在無(wú)壓力的情況下冷卻到室溫。 如果在壓力沖擊的作用下密封墊已經(jīng) 變形,則它不能再恢復(fù)原來(lái)的形狀、位置,必須更換新的密封墊。如果沒(méi)有備用的密封墊, 必須從整個(gè)板式換熱器組中取下受損密封墊兩側(cè)的散熱片, 然后對(duì)剩余散熱片的密封墊結(jié)合 面進(jìn)行檢查。 必須嚴(yán)格按照使用說(shuō)明書(shū)中的要求安裝剩余的換熱器片, 為了保證剩余的換熱 器有足夠的應(yīng)力以抵抗負(fù)載, 必須將原來(lái)各片允許承受的應(yīng)力乘以原來(lái)的換熱器片數(shù), 所得 的積再除以當(dāng)前剩余換熱器的片數(shù),得到現(xiàn)在每個(gè)換熱器片必須承受的組裝應(yīng)力數(shù)值。 板式換熱器的橡膠密封墊片做為使用較為廣泛一種零部件, 雖小但作用大, 因此仍然需要今 后在實(shí)踐中對(duì)其性能進(jìn)行技術(shù)研究,對(duì)其使用特性進(jìn)行不斷的摸索。

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