复合石墨波齿单金属垫密封失效的初步认识.pdf

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1、密封技术石P油化工设备技术，2013，34(3)·6i·etro—ChemicalEquipmentTechnology复合石墨波齿单金属垫密封失效的初步认识陈刹、艺(茂名重力石化机械制造有限公司，广东茂名525024)摘要：针对设备法兰选用复合波齿金属垫的一批换热器在产品耐压试验中发生泄漏、需要重新紧固螺柱后才能通过耐压试验的问题，抽取两个垫片实物进行了部分项目检测，结合前人的研究成果进行综合分析，判断主要是垫片回弹率欠缺引起了泄漏。同时肯定了这次泄漏事故的垫片结构及其表现符合前人的研究结果，即骨架波齿越高或骨架超出一定厚度后其越厚则回弹

2、率越低。提出了与骨架材料和结构细节有关的值得进一步研究的5个问题。针对波齿复合垫片产品工程应用的现状，提出了关于标准修订的4点建议。关键词：泄漏压力试验波齿垫片换热器失效分析某公司制造一批管壳式换热器，产品已经过歧，特别是对垫片密封性能的检测难度，阻碍了一业主监理和政府机构监察，并经水压试验合格，安般技术人员对传统垫片和新型垫片密封性能的比装到装置现场后，系统试压发现部分换热器的设较和认识，本文通过对复合波齿金属垫简明的基备法兰密封面泄漏，卸压后重新紧固螺栓，换热器本分析，试图从新的视角对其认识。才通过系统试压检验。其他一些厂家制造的换热1

3、产品标准及检测结果器也出现类似现象。为分析法兰密封面泄漏原1．1产品及检测标准因，该公司对产品设计、法兰质量、螺柱螺母质量、据报道，波齿垫片是20世纪90年代出现组装及试压操作等环节进行了全面审查，抽取螺的，1993年《流体工程》(第21卷第9期)和《压柱制成试样检测发现其力学性能较标准有富裕，力容器》(第10卷第4期)发表了有关内容的文确认上述过程的规范可靠，同时结合泄漏密封面章。早在上世纪末，广州市东山南方密封件有限直径、泄漏密封面类别、漏点在密封面上的方位、公司就颁布实施企业标准QDJ16011—1998《波管板厚度及密封面精度等进行

4、了分析，排除了这齿复合垫的标准》，11年后又颁布新的企业标准些因素的影响，也排除了装卸及市区内短程运输Q／DSMF1—2O09《波齿复合垫》，并负责了文献【4】和文献[51的编写。新的企业标准中规定了换的影响，不考虑装置现场系统试压是否有影响。热管的两种规格，是考虑到多管程时，管板密封垫最后将水压试验合格的另一批换热器卸压后静与管程之间的密封隔条的宽度要与之相适应。置两天重新水压试验，也发现个别的类似现象，重文献[61规范了管法兰用垫片压缩率和回弹新紧固螺栓后换热器同样能通过耐压试验。因率的实验方法，其中的试验方法A适用于面积为此，有理由怀

5、疑所用复合石墨波齿金属垫片存在6．5cm。、厚度为1．5mm的方形试样；试验方法问题。B适用于公称直径为80mm、公称压力不大于50文献[11中表l关于试压预紧力不足的影响MPa的试样。这可理解为，方法A适用于一段垫因素中，排在表1中的序号2即是密封元件材料力学性能的实际值与理论值之差，该差值不便检测。文献[21的表2列举了法兰密封试压预紧力收稿日期：2013一Ol一04。不足的设计因素，但是前述批量换热器的首次耐作者简介：陈孙艺，男，工学博士，1986年毕业于华南工学院化工机械专业，2006年毕业于华东理工大学化工过程机械压试验已经过了成

6、功验证，不应属预紧力问题。专业，博士。长期从事承压设备设计开发、制造工艺、失效分GB150．3—2O11《压力容器第3部分的设计》标析及技术管理工作，现任公司副总经理兼总工程师，教授级准中表7—2新增了复合柔性石墨波齿金属垫，业高级工程师。Email：sunyi内关于这种新的波齿垫片与缠绕垫的优劣存在分—chen@sohu．com石油化工设备技术片的检测；方法B适用于一个整体垫圈的检测。进行有限元分析后，认为波齿骨架厚度是影响该垫片密封性能的检测是一项专业技术性很强垫片压缩率和回弹率的主要因素，厚度在2．o～的工作，精密度要求高。对广大用户

7、而言，其难度2．5mm时，拥有最好的压缩率和回弹率。骨架主要表现在几个方面：一是市面上缺乏垫片回弹厚度、圆弧半径、齿高的最优化方案为TIR3H3，性能的检测设备，该设备属于专用设备，目前只依此时的压缩率和回弹率分别为36．3、51．4，赖进口，如果某用户(设备制造公司)专为自己购均符合标准要求。置该类检测设备，但不具备对外服务的法律权威效力，这是不符合企业经营理念的；二是，缺乏开展该项服务的第三方权威机构，个别垫片制造厂自己研制设置了有关检测设备，由于出于公平公正性的考虑，垫片用户不宜把问题垫片委托其检测；三是，根据GB／T12622-20

8、08{管法兰用垫片压缩率及回弹率试验方法国家标准》，对金属波齿垫的密封性检测麻烦在于要提供整个完好的垫片，截而丰f-按试验方法B进行，如果能对切割下的一段样品图2甲厂垫片按试验方