在熱力系統(tǒng)中,管道、閥門等總是在高溫、高壓狀態(tài)下運(yùn)行,而其連接一般采用螺栓法蘭連接,墊片是其中重要的密封元件,它的密封性能直接關(guān)系到系統(tǒng)的嚴(yán)密性,一旦系統(tǒng)嚴(yán)密性被破壞發(fā)生泄漏,必將造成嚴(yán)重的后果。因此,高溫下螺栓法蘭連接的嚴(yán)密性是目前工程實(shí)際亟待解決的問題。
1墊片高溫性能及泄漏原因分析
墊片在高溫狀態(tài)下的性能可出壓縮回彈性能、蠕變性能、密封性能來表示。分別洋述如下:
壓縮回彈性能及其泄漏螺栓法蘭連接的密封主要是通過墊片變形、增加流體泄漏阻力實(shí)現(xiàn)的。在預(yù)緊過程中,墊片良好的壓縮性能是保證其表面與法蘭面形成初始密封的基本條件;在操作工況下,由于介質(zhì)壓力、溫度的影響,導(dǎo)致螺栓伸長和法蘭變形,法蘭密封面和墊片間產(chǎn)生相對分離的傾向,墊片上的壓緊力減小,進(jìn)而造成連接密封性能下降甚至產(chǎn)生泄漏,所以要求墊片具有較好回彈能力以補(bǔ)償密封面間的分離。
可見墊片壓縮回彈性能對高溫工況下的法蘭密封尤為重要。不同墊片材料的高溫壓縮回彈性能相差較大。理想的墊片材料應(yīng)具有表面屈服性能好和整體回彈性能好的綜合特性,采用復(fù)合材料改進(jìn)墊片結(jié)構(gòu)可達(dá)到上述要求,從而提高系統(tǒng)的密封性。