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  • 密封技術

    高壓容器的密封技術討論

       高壓容器的密封比中低壓容器困難得多,這主要是由于壓力高造成的。如果高壓下再遇到直徑大、高溫就更為困難。高溫下,材料容易發生塑性變形,以至蠕變變形,緊固螺栓會發生松弛,很容易發生泄漏。無疑在進行高壓容器總體結構設計時,必須首先考慮盡量減少密封口的直徑,選用設計溫度下難于發生松弛變形而強度較好的材料,然后再合理地選用適當的密封結構,這樣才能得到可靠的密封。

       高壓下的密封設計,從密封原理與密封結構上總的原則如下。

       ① 一般采用金屬墊圈,高壓密封面上的比壓大大超過中低壓容器的密封比壓,非金屬墊片材料無法達到如此大的密封比壓。高壓容器常用的金屬墊片是延性好的退火鋁、退火紫銅或軟鋼。

       ② 采用窄面密封,有時甚至將窄面演變成線接觸密封。

       ③ 盡可能利用介質壓力達到自緊密封,因為自緊密封要比強制密封更為可靠和緊湊。

       高壓密封的型式很多,按其工作原理分為強制密封和自緊密封兩類。強制密封是依靠連接件(螺栓)的預緊力來保證壓力容器的頂蓋、密封元件和圓筒體端部之間具有一定的接觸壓力,以達到密封的目的。自緊密封是隨著壓力容器內的操作壓力增加,密封元件與頂蓋、圓筒體端部之間的接觸壓力也隨之增加,由此實現密封作用。自緊密封的特點是壓力越高,密封元件在接觸面間的壓緊力就越大,密封性能也就越好,操作條件波動時,密封仍然可靠,但是結構比較復雜,制造較困難。自緊密封按密封元件變形方式還可分為軸向自緊密封和徑向自緊密封。

    按密封材料性能,高壓密封又可分為使密封元件產生塑性變形的塑性密封和使密封元件產生彈性變形的彈性密封。

       目前,壓力容器常用的強制密封有平墊密封、卡扎里密封;半自緊密封有雙錐密封;自緊密封有楔形密封、伍德密封、空心金屬O形環密封、C形環密封、B形環密封、三角墊密封、八角墊密封、平墊自緊密封及橡膠O形圈密封等。

       我國鋼制壓力容器國家標準的附錄J根據經驗和結構特性推薦了幾種常用的密封結構,設計時可結合操作條件進行合理選用。

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