现代密封技术应用使用维修方法与案例
接上篇现代密封技术应用——使用、维修方法与案例（七）】
现代密封技术应用
——使用、维修方法与案例（八）
第二章垫片密封的使用维修
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2.1垫片密封概述
2.2垫片密封使用维修方法
2.2.1垫片的选择
2.2.2垫片的保管
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2.2.3垫片的安装
垫片的精心设计和合理选择对垫片的有效工作固然重要，但是，经过详细计算和合理选择过的垫片，如果在实际应用中安装不好，也不可能起到密封作用，达到预期的密封效果；安装好管理不好，垫片的使用寿命也会缩短。垫片的正确安装对垫片的密封效果至关重要，许多泄漏都是由于安装不正确引起的。因此，合理安装垫片，是达到有效密封最关键的一步。同时在运行中，对那些容易泄漏的接头，有针对性地、有重点地经常维护、加强管理，也是保证设备和管路系统稳定可靠运行所必不可少的措施。
1).安装前，应检查法兰的形式是否符合要求，密封面的表面粗糙度是否合格、有无机械损伤、径向划痕和锈蚀等。
2).对螺栓及螺母进行下列检查：螺栓及螺母的材质、形式、尺寸是否符合要求；螺母在螺栓上转动应灵活自如，不晃动；对于螺纹不允许有断裂现象；螺栓不允许有弯曲现象。
3).对垫片进行检查：垫片的材质、形式、尺寸是否符合要求，是否与法兰密封面相匹配。垫片表面不允许有机械损伤、径向划痕、严重锈蚀、内外边缘破损等缺陷。
4).安装椭圆形、八角形截面金属垫圈前应检查垫圈的截面尺寸是否与法兰的梯形槽尺寸一致，槽内表面粗糙度是否符合要求。在垫圈接触面上涂红铅油，检查接触是否良好。如接触不良，应进行研磨。
5).安装垫片前，应检查管道及法兰安装质量是否有下列缺陷。
①偏口（管道不垂直、不同心、法兰不平行）。两法兰间允许的偏斜值如下：使用非金属垫片时，应小于2mm；使用半金属垫片、金属垫片时，应小于1mm。
②错口（管道和法兰垂直，但两法兰不同心）。在螺栓孔直径及螺栓直径符合标准的情况下，不用其它工具可将螺栓自由地穿入螺栓孔为合格。
③张口（法兰间隙过大）。两法兰间允许的张口值（除去管子预拉伸值及垫片或盲板的厚度）为：管法兰的张口应小于3mm；与设备连接的法兰应小于2mm。
④错口（管道和法兰同轴，但两个法兰相对应的螺孔之间的弦距偏差较大）。螺栓孔中心圆半径允许偏差为：螺孔直径≤30mm时，允许偏差为±0.5mm；螺孔直径＞30mm时，允许偏差为±1.0mm；相邻两螺栓间弦距的允许偏差为±0.5mm。任何几个孔之间的弦距的总误差为：DN≤的法兰，允许偏差为±1.0mm；DN=～的法兰，允许偏差为±1.5mm；DN=～的法兰，允许偏差为±2mm。
6).两法兰必须在同一中心线上并且平行。不允许用螺栓或尖头钢钎插在螺孔内对法兰进行校正，以免螺栓承受过大切应力。两法兰间只准加一张垫片，不允许用多加垫片的办法来消除两法兰间隙过大的缺陷。
7).垫片必须安装准确，以保证受压均匀。对于大直径垫片，最好由二个以上安放。为防止垫片压缩过度，应该边测量变拧紧螺栓，尤其对基本型的缠绕垫必须格外注意，否则在开始使用时，会造成缠绕垫压散现象。一般4.5mm厚的缠绕垫压至3.3～3.5mm为宜。对带内、外环的缠绕垫，压缩厚度可在3.6～3.7mm的范围内，极限值不低于3.1mm。为此，法兰面可采用截至型结构，该结构的优点在于能防止过度压紧和压偏。其缺点在于不能二次压紧，须测量螺栓压紧力。
8).为防止无石棉橡胶垫粘在法兰密封面上不便于清理，可在垫片两面均匀涂上一层薄薄的密封糊料或石墨涂料。石墨可用少量甘油或润滑油调和。金属包垫、缠绕垫表面不需要涂石墨粉，有的单位在安装八角垫、椭圆垫时，也在其表面涂一层鳞状石墨涂料，但高温下曾出现过因使用涂料而在法兰的沟槽处发生腐蚀现象。
9).安装螺栓螺母时，螺栓上钢印的位置应便于检查。螺栓的螺纹部分涂石墨粉或二硫化钼。
10).拧紧M22以下的螺母可使用扭力扳手。M10～M16的螺栓采用1.5～2.0MPa·m的扭力扳手，M18～M22的螺栓采用2.5～3.0MPa·m的扭力扳手。M27以上的螺母，应采用液压扳手。
高压设备螺母的拧紧，提倡使用液压拉伸器。一般高压设备的大盖、人孔的螺栓直径比较粗大，以往采用人工锤击或起重机，卷扬机拉动长柄扳手拧紧螺栓，劳动强度大，工作效率低，用力不均匀，往往造成螺栓拧紧力矩不足或过大，而液压拉伸器是拧紧螺栓较为理想的装置。液压拉伸器由三部分组成：高压油泵、油压传送管和拉伸器头。高压油泵一般为手动泵，油压传送管为高压橡胶管，国内已研制出最高压力为MPa的液压拉伸器并投入小批量生产。
液压拉伸器使用方便。高压油泵和油管可通用，只需根据高压螺栓直径大小配套一定数量的拉伸器即可，高压螺栓端部适当加长。这样均匀地施加螺栓力，还有利于减轻劳动强度，缩短维修周期，对于中、小型化工企业具有使用价值。
11).无论使用何种工具，拧紧螺栓必须多次进行。一般中、低压设备分2～3次拧紧，高压设备分4～5次拧紧。
例如，对于尿素装置高压装备，检修规程有如下规定：第一周期，油压为终压的8%；第二周期，油压为终压的21%；第三周期，油压为终压的41%；第四、第五周期油压为终压的66%、%。现场操作中，有些大口径高压设备以三个周期拧紧螺栓，结果出现泄漏。
13).一般对操作温度超过℃的设备，在升温运行了一段时间后，需进行拧紧。这是因为垫片在压缩状态下会产生应力松弛现象。如某种无石棉橡胶垫，初始压紧应力为30MPa，升温至℃并运转10h后，压紧应力下降为18MPa；而常温下，10h后下降为26MPa。一般在通入介质后的1～2h内，压紧应力的下降占总下降值的70%～80%，2h后下降变得缓和。
14).换装垫片时，对那些输送易燃介质（例如氢、液化天然气和液化石油气等）的管道，应使用安全工具，以免因工具与法兰或螺栓相碰，产生火花，导致火灾。安全工具的材料为皮铜合金，它是含皮0.6%、含钴2.5%的铜合金，在6.4MPa·m的冲击能量下，在沼气（甲烷）中仍不产生火花，且具有作为工具使用的强度和硬度。垫片初装时，因管内尚无介质，可不使用安全工具。
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