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發(fā)電廠油系統(tǒng)所用到的碟形彈簧墊片有哪些?發(fā)布者：廈門(mén)力常彈簧有限公司 發(fā)布時(shí)間：2019-07-06 14:45
摘要：油系統(tǒng)是發(fā)電廠中的重要系統(tǒng)，在發(fā)電廠的正常運(yùn)行過(guò)程中起著非常重要的作用。由于油系統(tǒng)碟形彈簧選取不合適，造成的跑、冒、滴、漏、等密封失效問(wèn)題，嚴(yán)重地影響發(fā)電廠的安全運(yùn)行。本文介紹了墊片的基本類型，并對(duì)目前油系統(tǒng)所采用的墊片進(jìn)行了分析對(duì)比，最后對(duì)油系統(tǒng)墊片的選擇提出了建議。
關(guān)鍵詞：發(fā)電廠油系統(tǒng);墊片;安全性;
0.引言
通常，發(fā)電車中的油系統(tǒng)主要包括：燃油系統(tǒng)、汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)等。油系統(tǒng)在發(fā)電廠的正常運(yùn)行過(guò)程中起著非常重要的作用，是保證發(fā)電廠安全、高效運(yùn)行的重要部分。隨著我國(guó)電力事業(yè)、尤其是核電事業(yè)的發(fā)展，對(duì)油系統(tǒng)安全性的要求越來(lái)越高。
從介紹碟簧墊片的基本類型入手，在對(duì)目前油系統(tǒng)采用的墊片進(jìn)行分析對(duì)比的基礎(chǔ)上，對(duì)油系統(tǒng)墊片的選擇提出建議。
1.發(fā)電廠油系統(tǒng)簡(jiǎn)介
一個(gè)典型的火力發(fā)電廠中的油系統(tǒng)主要包括3個(gè)系統(tǒng)：(1)燃油系統(tǒng)。燃油系統(tǒng)是為燃煤電廠鍋爐點(diǎn)火及助燃提供燃油。通常介質(zhì)為0號(hào)輕柴油，設(shè)計(jì)壓力通常為0~10MPa，設(shè)計(jì)溫度50℃。(2)汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)。汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)是為汽輪發(fā)電機(jī)組的各軸承(包括支承軸承和推力軸承)、盤(pán)車裝置提供合格的潤(rùn)滑、冷卻油。通常，選取的介質(zhì)為汽輪機(jī)用潤(rùn)滑油，溫度不超過(guò)50℃，壓力不超過(guò)2MPa。(3)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)是向發(fā)電機(jī)密封瓦提供壓力略高于氫壓的密封油，以防止發(fā)電機(jī)的氫氣從發(fā)電機(jī)軸承處向外泄漏。密封油系統(tǒng)的介質(zhì)來(lái)自潤(rùn)滑油系統(tǒng)，介質(zhì)參數(shù)基本與潤(rùn)滑油系統(tǒng)相同。
2.墊片的選型步驟
墊片的選型步驟通常分為以下三步：首先，根據(jù)行業(yè)的要求或已知的法蘭標(biāo)準(zhǔn)，確定墊片標(biāo)準(zhǔn)，電力行業(yè)一般要求采用中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);其次，根據(jù)系統(tǒng)要求確定墊片的公稱通徑和公稱壓力;最后，根據(jù)介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性能等要求確定墊片的類型、材質(zhì)和型號(hào)。
3.墊片的類型簡(jiǎn)介
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，密封技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，墊片的研發(fā)及應(yīng)用速度也非�？臁９I(yè)中使用的墊片按其材料科分為非金屬墊片(主要包括石棉橡膠墊、柔性石墨墊、聚四氟乙烯墊片等)、組合墊片(由兩種 非金屬材料或一種金屬和一種非金屬材料組合而成的，主要包括纏繞式墊片、金屬包墊等)和金屬墊片(通常是由一種金屬或合金通過(guò)機(jī)械加工而成的)。下面對(duì)墊片的主要類型分別進(jìn)行介紹。
3.1非金屬墊片
3.1.1 石棉橡膠墊片
石棉橡膠墊片是過(guò)去常使用的墊片之一，價(jià)格較其他墊片便宜，使用方便，一般用于壓力不超過(guò)1.6MPa、溫度不超過(guò)200℃的場(chǎng)合。
由于健康和環(huán)保的原因，石棉制品不符合國(guó)際環(huán)保公約和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的要求，石棉墊片在國(guó)際市場(chǎng)上已被禁用或淘汰。
3.1.2 柔性石墨墊片
柔性石墨是膨脹石墨的別稱，主要成分為碳，是天然石墨經(jīng)過(guò)強(qiáng)酸氧化處理膨脹而成的一種理想密封材料。柔性石墨墊片具有良好的回彈性、柔軟性、耐蝕性和耐溫性。在氧化性氣氛中能使用到500℃，在非氧化性氣氛中最高能使用到1650℃。
目前石墨累墊片已發(fā)展成為一個(gè)龐大的系列，主要包括柔性石墨板材墊片、金屬加強(qiáng)柔性石墨板材墊片、鎳化石墨板材墊片、柔性石墨金屬包覆墊片以及石墨帶狀墊片等。
3.1.3 聚四氟乙烯墊片
聚四氟乙烯具有優(yōu)良的耐腐蝕性，由它制成的密封墊片可以在絕大部分腐蝕性介質(zhì)中使用，尤其適用于不允許有污染的場(chǎng)合。聚四氟乙烯的缺陷是受壓后易冷流，受熱后易蠕變，這將影響到其密封性能。通常采用加入部分玻璃纖維、石墨及二硫化鉬的方法，提高聚四氟乙烯的抗蠕變性和導(dǎo)熱性能，但這一方法同時(shí)導(dǎo)致材料硬度變大，耐腐蝕性能下降。目前比較常用的膨化聚四氟，既保留了聚四氟乙烯本身的特性，又大大提高了材料的抗蠕變性能。聚四氟乙烯材料最高溫度可用到250℃左右。
3.2 組合墊片
3.2.1 纏繞式墊片
纏繞式墊片是由預(yù)壓成型的薄金屬波形帶及非金屬填料帶緊密貼合，相互交替重疊，螺旋纏繞壓制而成的，故也稱螺旋墊片。由金屬帶、非金屬帶遺跡金屬加強(qiáng)環(huán)三部分組成，分基本型、內(nèi)加強(qiáng)型以及內(nèi)、外加強(qiáng)型。
由于纏繞式墊片具有多道密封、彈性好、強(qiáng)度高、耐高溫、抗腐蝕，因而密封性能好，廣泛用于石化、冶金及電力行業(yè)中的中低壓介質(zhì)的密封商。纏繞式墊片的使用溫度受非金屬填料材質(zhì)的限制，填料為柔性石墨，可用到500℃左右;填料為聚四氟乙烯，可用到250℃左右。
3.2.2 金屬包覆墊片
金屬包覆墊片以耐溫性能好的碳纖維或陶瓷纖維以及柔性石墨板材為中芯材料，外包厚度為0.25~0.5mm厚的金屬薄板。按其包覆狀態(tài)可分為全包、半包、波形包及雙層包等。金屬包覆墊片的密封性能與中芯材料和金屬薄板的密封性能緊密相關(guān)，其最大優(yōu)點(diǎn)是能制成各式異形墊片，可滿足多管城換熱器和非圓形壓力容器的需要，在煉油行業(yè)中使用廣泛。金屬包覆墊片使用的最高溫度可達(dá)600℃，最高壓力可達(dá)25MPa。
3.3 金屬墊片
金屬墊片按其截面形狀分為橢圓形和八角形，主要用于梯形槽面法蘭，屬于強(qiáng)制性密封。金屬型墊片密封性能良好，制造復(fù)雜，成本高，一般用于高溫、高壓和非金屬墊片及纏繞墊片難以勝任的苛刻條件下。它的不足之處在于需要較大的螺栓預(yù)緊力。在組裝和使用中，金屬墊片的材質(zhì)會(huì)變硬，重復(fù)使用時(shí)需要加大螺栓預(yù)緊力，容易產(chǎn)生法蘭的缺痕，因此，建議金屬墊片一次性使用。金屬墊片的使用溫度一般超過(guò)400℃。
4.油系統(tǒng)墊片的選擇
4.1 以往選用的油系統(tǒng)墊片
對(duì)于油系統(tǒng)，過(guò)去曾經(jīng)采用和目前正在采用的墊片形式有石棉橡膠墊片、青稞紙墊片、聚四氟乙烯墊片、聚四氟乙烯金屬纏繞墊片、柔性石墨纏繞墊片、紫銅墊片等。通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)近期建設(shè)的十幾家發(fā)電廠，發(fā)現(xiàn)目前選擇的墊片材質(zhì)很不統(tǒng)一，各種類型的墊片所占的大致份額為：聚四氟乙烯金屬纏繞墊片50%，聚四氟乙烯20%，青稞紙墊片10%，紫銅墊片10%，柔性石墨纏繞墊片10%。(1)石棉橡膠墊片。如上文所述，石棉墊片早已被淘汰。(2)青稞紙墊片。根據(jù)電廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，青稞紙墊片較薄時(shí)容易泄漏，較厚時(shí)隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)容易老化。青稞紙墊片容易污染油質(zhì)，且當(dāng)它被油浸透以后密封效果大打折扣。(3)聚四氟乙烯墊片。聚四氟乙烯具有良好的耐腐蝕性、耐熱性、耐寒性、耐油性，但是普通聚四氟乙烯墊片存在硬度較低，冷流性大，剛性尺寸穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，比較容易變形。(4)金屬纏繞墊片。金屬纏繞墊片具有多道密封、彈性好、強(qiáng)度高、耐高溫、抗腐蝕，因而密封性能好�，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行反饋較好。(5)紫銅墊片。紫銅墊片屬于金屬墊片，只能一次性使用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)，紫銅墊片的材質(zhì)比較硬，變形不好。
綜上所述，針對(duì)目前油系統(tǒng)墊片的應(yīng)用情況，在充分調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上，對(duì)油系統(tǒng)墊片的選擇提出以下建議。
4.2 油系統(tǒng)墊片的選擇
對(duì)于油系統(tǒng)墊片的選擇，應(yīng)當(dāng)主要從以下幾個(gè)方面考慮：(1)首先考慮所選擇的墊片應(yīng)該與油介質(zhì)具有相容性。該相容性包括：所選擇的墊片與油介質(zhì)相適應(yīng)，不會(huì)被油介質(zhì)腐蝕;所選擇的墊片不會(huì)污染油介質(zhì)，尤其對(duì)清潔度要求較高的汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)。(2)考慮溫度的影響，對(duì)于油系統(tǒng)，最高工作溫度一般在100℃以下，在此溫度下，大多數(shù)墊片材料沒(méi)有大的蠕變，均能保持密封。(3)考慮壓力的影響，燃油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力為4~10MPa，潤(rùn)滑油和密封油系統(tǒng)的壓力不超過(guò)2MPa。(4)對(duì)于墊片的厚度，《火力發(fā)電廠油氣管道設(shè)計(jì)規(guī)程》中的規(guī)定與電廠中的實(shí)際應(yīng)用情況不一致。鑒于金屬纏繞墊片在電廠中的實(shí)際應(yīng)用情況較好，鑒于在充分論證的基礎(chǔ)上，對(duì)規(guī)范做適當(dāng)修改。
同時(shí)，在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外墊片廠家并咨詢相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出在油系統(tǒng)采用合成纖維橡膠墊片或膨化聚四氟乙烯墊片。
合成纖維橡膠墊片是以無(wú)石棉的各種無(wú)機(jī)或有機(jī)合成纖維不同類型的彈性體(相機(jī)以及橡膠配合劑)軋制而成的板材，經(jīng)加工可制成各種形態(tài)的密封墊片，適用于不允許使用含有石棉的管道法蘭，高壓容器法蘭，燃油、石油基潤(rùn)滑油系統(tǒng)作密封墊片。是石棉橡膠板的理想替代品，目前常用的牌號(hào)有BGS-3000(有機(jī)纖維)和IFC-5500(無(wú)機(jī)纖維)等。合成纖維橡膠墊片的主要性能如表1所示。
表1 合成纖維橡膠墊片的主要特性 主要物理性能 產(chǎn)品牌號(hào) IFC-5500 BGS-3000 密度/(g/cm) 1.7 1.6 墊片厚度/mm 0.8~3.2 0.8~3.2
拉伸強(qiáng)度/(N/mm) 10 17 使用溫度/℃ -40~425 -40~370 使用壓力/MPa 85 70 適用介質(zhì) 水、脂族、烴油、汽油、中等酸堿、飽和蒸汽 水、脂族、烴油、中等酸堿、飽和蒸汽
膨化聚四氟乙烯是超高分子量聚四氟乙烯樹(shù)脂經(jīng)雙向拉伸膨化，再經(jīng)過(guò)特殊工藝處理形成的密封板材。它不僅具有聚四氟乙烯密封材料自身所有的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了其冷流性的缺點(diǎn)，其使用溫度范圍在-240℃~260℃，具有不規(guī)則表面，密封性能優(yōu)異，且有很好的耐老化性。膨化聚四氟乙烯墊片的主要性能如表2所示。
表2 膨化聚四氟乙烯墊片的主要特性 主要物理性能 數(shù)值 密度/(g/cm) 1.7 厚度范圍/mm 0.4~6.4 拉伸強(qiáng)度/(N/mm) 10.3 使用溫度/℃ -200~260 使用壓力/MPa 210 適用介質(zhì) 可以用于大多數(shù)介質(zhì)，氟和熔融態(tài)的堿金屬除外 從上述合成纖維橡膠墊片和膨化聚四氟乙烯墊片的主要特性表中可以看出，兩種墊片均可以適應(yīng)油類介質(zhì)，墊片的規(guī)格系列里均有厚度小于1mm的系列，使用溫度均能滿足油系統(tǒng)的要求。膨化聚四氟乙烯墊片的使用壓力較高，而合成纖維橡膠墊片的使用壓力較低。
上述墊片已經(jīng)被汽輪機(jī)廠所采用，并應(yīng)用于多個(gè)工程，取得了不錯(cuò)的密封效果。
5.結(jié)論
油系統(tǒng)是發(fā)電廠中的重要系統(tǒng)，是保證發(fā)電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要組成部分。在已經(jīng)投運(yùn)的電廠中，經(jīng)常有油系統(tǒng)密封不嚴(yán)的情況發(fā)生，油系統(tǒng)密封失效早晨的跑、冒、滴、漏等故障嚴(yán)重影響著發(fā)電廠的安全運(yùn)行。因而，在發(fā)電廠設(shè)計(jì)過(guò)程中正確選擇油系統(tǒng)的墊片是非常重要的。在綜合比較和分析各種墊片特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)于油系統(tǒng)的密封墊片，檢驗(yàn)采用合成纖維橡膠墊片或膨化聚四氟乙烯墊片。
但要得到很好的密封效果，僅靠選用合適的墊片所能達(dá)到的效果是有限的。在法蘭連接處所出現(xiàn)的變數(shù)很多，所有不確定因素都影響墊片的密封效果。法蘭的加工質(zhì)量、法蘭的傾斜、法蘭的錯(cuò)位、法蘭密封面的缺陷、螺栓預(yù)緊力的松弛、墊片的正確安裝、墊片的正確選型、介質(zhì)對(duì)墊片的腐蝕狀況、壓力的波動(dòng)以及溫度的變化等都會(huì)對(duì)密封效果產(chǎn)生很大的影響。由此可見(jiàn)，墊片密封是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，做好系統(tǒng)中的每一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)，并使每個(gè)環(huán)節(jié)相互間和諧的工作，才能達(dá)到較為理想的密封效果。
以上就是廈門(mén)力常彈簧有限公司給大家整理“發(fā)電廠油系統(tǒng)所用到的碟形彈簧墊片有哪些?”的相關(guān)內(nèi)容，如果大家還有更多關(guān)于碟形彈簧,碟形彈簧,高溫碟形彈簧,碟形彈簧廠家,不銹鋼碟形彈簧,DIN6796碟墊等信息，可以關(guān)注廈門(mén)力常彈簧有限公司。電話：0592-5731967 手機(jī)號(hào)碼:13110927848.
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0.引言
通常，發(fā)電車中的油系統(tǒng)主要包括：燃油系統(tǒng)、汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)等。油系統(tǒng)在發(fā)電廠的正常運(yùn)行過(guò)程中起著非常重要的作用，是保證發(fā)電廠安全、高效運(yùn)行的重要部分。隨著我國(guó)電力事業(yè)、尤其是核電事業(yè)的發(fā)展，對(duì)油系統(tǒng)安全性的要求越來(lái)越高。
從介紹碟簧墊片的基本類型入手，在對(duì)目前油系統(tǒng)采用的墊片進(jìn)行分析對(duì)比的基礎(chǔ)上，對(duì)油系統(tǒng)墊片的選擇提出建議。
1.發(fā)電廠油系統(tǒng)簡(jiǎn)介
一個(gè)典型的火力發(fā)電廠中的油系統(tǒng)主要包括3個(gè)系統(tǒng)：(1)燃油系統(tǒng)。燃油系統(tǒng)是為燃煤電廠鍋爐點(diǎn)火及助燃提供燃油。通常介質(zhì)為0號(hào)輕柴油，設(shè)計(jì)壓力通常為0~10MPa，設(shè)計(jì)溫度50℃。(2)汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)。汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)是為汽輪發(fā)電機(jī)組的各軸承(包括支承軸承和推力軸承)、盤(pán)車裝置提供合格的潤(rùn)滑、冷卻油。通常，選取的介質(zhì)為汽輪機(jī)用潤(rùn)滑油，溫度不超過(guò)50℃，壓力不超過(guò)2MPa。(3)發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)密封油系統(tǒng)是向發(fā)電機(jī)密封瓦提供壓力略高于氫壓的密封油，以防止發(fā)電機(jī)的氫氣從發(fā)電機(jī)軸承處向外泄漏。密封油系統(tǒng)的介質(zhì)來(lái)自潤(rùn)滑油系統(tǒng)，介質(zhì)參數(shù)基本與潤(rùn)滑油系統(tǒng)相同。
2.墊片的選型步驟
墊片的選型步驟通常分為以下三步：首先，根據(jù)行業(yè)的要求或已知的法蘭標(biāo)準(zhǔn)，確定墊片標(biāo)準(zhǔn)，電力行業(yè)一般要求采用中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn);其次，根據(jù)系統(tǒng)要求確定墊片的公稱通徑和公稱壓力;最后，根據(jù)介質(zhì)的溫度、壓力、腐蝕性能等要求確定墊片的類型、材質(zhì)和型號(hào)。
3.墊片的類型簡(jiǎn)介
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，密封技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，墊片的研發(fā)及應(yīng)用速度也非�？臁９I(yè)中使用的墊片按其材料科分為非金屬墊片(主要包括石棉橡膠墊、柔性石墨墊、聚四氟乙烯墊片等)、組合墊片(由兩種 非金屬材料或一種金屬和一種非金屬材料組合而成的，主要包括纏繞式墊片、金屬包墊等)和金屬墊片(通常是由一種金屬或合金通過(guò)機(jī)械加工而成的)。下面對(duì)墊片的主要類型分別進(jìn)行介紹。
3.1非金屬墊片
3.1.1 石棉橡膠墊片
石棉橡膠墊片是過(guò)去常使用的墊片之一，價(jià)格較其他墊片便宜，使用方便，一般用于壓力不超過(guò)1.6MPa、溫度不超過(guò)200℃的場(chǎng)合。
由于健康和環(huán)保的原因，石棉制品不符合國(guó)際環(huán)保公約和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的要求，石棉墊片在國(guó)際市場(chǎng)上已被禁用或淘汰。
3.1.2 柔性石墨墊片
柔性石墨是膨脹石墨的別稱，主要成分為碳，是天然石墨經(jīng)過(guò)強(qiáng)酸氧化處理膨脹而成的一種理想密封材料。柔性石墨墊片具有良好的回彈性、柔軟性、耐蝕性和耐溫性。在氧化性氣氛中能使用到500℃，在非氧化性氣氛中最高能使用到1650℃。
目前石墨累墊片已發(fā)展成為一個(gè)龐大的系列，主要包括柔性石墨板材墊片、金屬加強(qiáng)柔性石墨板材墊片、鎳化石墨板材墊片、柔性石墨金屬包覆墊片以及石墨帶狀墊片等。
3.1.3 聚四氟乙烯墊片
聚四氟乙烯具有優(yōu)良的耐腐蝕性，由它制成的密封墊片可以在絕大部分腐蝕性介質(zhì)中使用，尤其適用于不允許有污染的場(chǎng)合。聚四氟乙烯的缺陷是受壓后易冷流，受熱后易蠕變，這將影響到其密封性能。通常采用加入部分玻璃纖維、石墨及二硫化鉬的方法，提高聚四氟乙烯的抗蠕變性和導(dǎo)熱性能，但這一方法同時(shí)導(dǎo)致材料硬度變大，耐腐蝕性能下降。目前比較常用的膨化聚四氟，既保留了聚四氟乙烯本身的特性，又大大提高了材料的抗蠕變性能。聚四氟乙烯材料最高溫度可用到250℃左右。
3.2 組合墊片
3.2.1 纏繞式墊片
纏繞式墊片是由預(yù)壓成型的薄金屬波形帶及非金屬填料帶緊密貼合，相互交替重疊，螺旋纏繞壓制而成的，故也稱螺旋墊片。由金屬帶、非金屬帶遺跡金屬加強(qiáng)環(huán)三部分組成，分基本型、內(nèi)加強(qiáng)型以及內(nèi)、外加強(qiáng)型。
由于纏繞式墊片具有多道密封、彈性好、強(qiáng)度高、耐高溫、抗腐蝕，因而密封性能好，廣泛用于石化、冶金及電力行業(yè)中的中低壓介質(zhì)的密封商。纏繞式墊片的使用溫度受非金屬填料材質(zhì)的限制，填料為柔性石墨，可用到500℃左右;填料為聚四氟乙烯，可用到250℃左右。
3.2.2 金屬包覆墊片
金屬包覆墊片以耐溫性能好的碳纖維或陶瓷纖維以及柔性石墨板材為中芯材料，外包厚度為0.25~0.5mm厚的金屬薄板。按其包覆狀態(tài)可分為全包、半包、波形包及雙層包等。金屬包覆墊片的密封性能與中芯材料和金屬薄板的密封性能緊密相關(guān)，其最大優(yōu)點(diǎn)是能制成各式異形墊片，可滿足多管城換熱器和非圓形壓力容器的需要，在煉油行業(yè)中使用廣泛。金屬包覆墊片使用的最高溫度可達(dá)600℃，最高壓力可達(dá)25MPa。
3.3 金屬墊片
金屬墊片按其截面形狀分為橢圓形和八角形，主要用于梯形槽面法蘭，屬于強(qiáng)制性密封。金屬型墊片密封性能良好，制造復(fù)雜，成本高，一般用于高溫、高壓和非金屬墊片及纏繞墊片難以勝任的苛刻條件下。它的不足之處在于需要較大的螺栓預(yù)緊力。在組裝和使用中，金屬墊片的材質(zhì)會(huì)變硬，重復(fù)使用時(shí)需要加大螺栓預(yù)緊力，容易產(chǎn)生法蘭的缺痕，因此，建議金屬墊片一次性使用。金屬墊片的使用溫度一般超過(guò)400℃。
4.油系統(tǒng)墊片的選擇
4.1 以往選用的油系統(tǒng)墊片
對(duì)于油系統(tǒng)，過(guò)去曾經(jīng)采用和目前正在采用的墊片形式有石棉橡膠墊片、青稞紙墊片、聚四氟乙烯墊片、聚四氟乙烯金屬纏繞墊片、柔性石墨纏繞墊片、紫銅墊片等。通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)近期建設(shè)的十幾家發(fā)電廠，發(fā)現(xiàn)目前選擇的墊片材質(zhì)很不統(tǒng)一，各種類型的墊片所占的大致份額為：聚四氟乙烯金屬纏繞墊片50%，聚四氟乙烯20%，青稞紙墊片10%，紫銅墊片10%，柔性石墨纏繞墊片10%。(1)石棉橡膠墊片。如上文所述，石棉墊片早已被淘汰。(2)青稞紙墊片。根據(jù)電廠的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，青稞紙墊片較薄時(shí)容易泄漏，較厚時(shí)隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)容易老化。青稞紙墊片容易污染油質(zhì)，且當(dāng)它被油浸透以后密封效果大打折扣。(3)聚四氟乙烯墊片。聚四氟乙烯具有良好的耐腐蝕性、耐熱性、耐寒性、耐油性，但是普通聚四氟乙烯墊片存在硬度較低，冷流性大，剛性尺寸穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，比較容易變形。(4)金屬纏繞墊片。金屬纏繞墊片具有多道密封、彈性好、強(qiáng)度高、耐高溫、抗腐蝕，因而密封性能好�，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行反饋較好。(5)紫銅墊片。紫銅墊片屬于金屬墊片，只能一次性使用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用經(jīng)驗(yàn)，紫銅墊片的材質(zhì)比較硬，變形不好。
綜上所述，針對(duì)目前油系統(tǒng)墊片的應(yīng)用情況，在充分調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上，對(duì)油系統(tǒng)墊片的選擇提出以下建議。
4.2 油系統(tǒng)墊片的選擇
對(duì)于油系統(tǒng)墊片的選擇，應(yīng)當(dāng)主要從以下幾個(gè)方面考慮：(1)首先考慮所選擇的墊片應(yīng)該與油介質(zhì)具有相容性。該相容性包括：所選擇的墊片與油介質(zhì)相適應(yīng)，不會(huì)被油介質(zhì)腐蝕;所選擇的墊片不會(huì)污染油介質(zhì)，尤其對(duì)清潔度要求較高的汽輪機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)。(2)考慮溫度的影響，對(duì)于油系統(tǒng)，最高工作溫度一般在100℃以下，在此溫度下，大多數(shù)墊片材料沒(méi)有大的蠕變，均能保持密封。(3)考慮壓力的影響，燃油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力為4~10MPa，潤(rùn)滑油和密封油系統(tǒng)的壓力不超過(guò)2MPa。(4)對(duì)于墊片的厚度，《火力發(fā)電廠油氣管道設(shè)計(jì)規(guī)程》中的規(guī)定與電廠中的實(shí)際應(yīng)用情況不一致。鑒于金屬纏繞墊片在電廠中的實(shí)際應(yīng)用情況較好，鑒于在充分論證的基礎(chǔ)上，對(duì)規(guī)范做適當(dāng)修改。
同時(shí)，在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外墊片廠家并咨詢相關(guān)研究機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出在油系統(tǒng)采用合成纖維橡膠墊片或膨化聚四氟乙烯墊片。
合成纖維橡膠墊片是以無(wú)石棉的各種無(wú)機(jī)或有機(jī)合成纖維不同類型的彈性體(相機(jī)以及橡膠配合劑)軋制而成的板材，經(jīng)加工可制成各種形態(tài)的密封墊片，適用于不允許使用含有石棉的管道法蘭，高壓容器法蘭，燃油、石油基潤(rùn)滑油系統(tǒng)作密封墊片。是石棉橡膠板的理想替代品，目前常用的牌號(hào)有BGS-3000(有機(jī)纖維)和IFC-5500(無(wú)機(jī)纖維)等。合成纖維橡膠墊片的主要性能如表1所示。
表1 合成纖維橡膠墊片的主要特性 主要物理性能 產(chǎn)品牌號(hào) IFC-5500 BGS-3000 密度/(g/cm) 1.7 1.6 墊片厚度/mm 0.8~3.2 0.8~3.2
拉伸強(qiáng)度/(N/mm) 10 17 使用溫度/℃ -40~425 -40~370 使用壓力/MPa 85 70 適用介質(zhì) 水、脂族、烴油、汽油、中等酸堿、飽和蒸汽 水、脂族、烴油、中等酸堿、飽和蒸汽
膨化聚四氟乙烯是超高分子量聚四氟乙烯樹(shù)脂經(jīng)雙向拉伸膨化，再經(jīng)過(guò)特殊工藝處理形成的密封板材。它不僅具有聚四氟乙烯密封材料自身所有的優(yōu)點(diǎn)，而且克服了其冷流性的缺點(diǎn)，其使用溫度范圍在-240℃~260℃，具有不規(guī)則表面，密封性能優(yōu)異，且有很好的耐老化性。膨化聚四氟乙烯墊片的主要性能如表2所示。
表2 膨化聚四氟乙烯墊片的主要特性 主要物理性能 數(shù)值 密度/(g/cm) 1.7 厚度范圍/mm 0.4~6.4 拉伸強(qiáng)度/(N/mm) 10.3 使用溫度/℃ -200~260 使用壓力/MPa 210 適用介質(zhì) 可以用于大多數(shù)介質(zhì)，氟和熔融態(tài)的堿金屬除外 從上述合成纖維橡膠墊片和膨化聚四氟乙烯墊片的主要特性表中可以看出，兩種墊片均可以適應(yīng)油類介質(zhì)，墊片的規(guī)格系列里均有厚度小于1mm的系列，使用溫度均能滿足油系統(tǒng)的要求。膨化聚四氟乙烯墊片的使用壓力較高，而合成纖維橡膠墊片的使用壓力較低。
上述墊片已經(jīng)被汽輪機(jī)廠所采用，并應(yīng)用于多個(gè)工程，取得了不錯(cuò)的密封效果。
5.結(jié)論
油系統(tǒng)是發(fā)電廠中的重要系統(tǒng)，是保證發(fā)電廠安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要組成部分。在已經(jīng)投運(yùn)的電廠中，經(jīng)常有油系統(tǒng)密封不嚴(yán)的情況發(fā)生，油系統(tǒng)密封失效早晨的跑、冒、滴、漏等故障嚴(yán)重影響著發(fā)電廠的安全運(yùn)行。因而，在發(fā)電廠設(shè)計(jì)過(guò)程中正確選擇油系統(tǒng)的墊片是非常重要的。在綜合比較和分析各種墊片特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)于油系統(tǒng)的密封墊片，檢驗(yàn)采用合成纖維橡膠墊片或膨化聚四氟乙烯墊片。
但要得到很好的密封效果，僅靠選用合適的墊片所能達(dá)到的效果是有限的。在法蘭連接處所出現(xiàn)的變數(shù)很多，所有不確定因素都影響墊片的密封效果。法蘭的加工質(zhì)量、法蘭的傾斜、法蘭的錯(cuò)位、法蘭密封面的缺陷、螺栓預(yù)緊力的松弛、墊片的正確安裝、墊片的正確選型、介質(zhì)對(duì)墊片的腐蝕狀況、壓力的波動(dòng)以及溫度的變化等都會(huì)對(duì)密封效果產(chǎn)生很大的影響。由此可見(jiàn)，墊片密封是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，做好系統(tǒng)中的每一個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié)，并使每個(gè)環(huán)節(jié)相互間和諧的工作，才能達(dá)到較為理想的密封效果。
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