柔性石墨金屬波齒復合墊片的適用范圍及優(yōu)缺點

摘要： 柔性石墨金屬波齒復合墊片具有優(yōu)越的基本力學特征，在螺栓法蘭連接等相關(guān)領(lǐng)域具有良好的推廣和應(yīng)用前景，并取得不錯的效果。本文主要簡單介紹了當前柔性石墨金屬波齒復合墊片的應(yīng)用范圍，總結(jié)分析了其優(yōu)點，同時也指出了它的不足之處，以供參考。

關(guān)鍵詞：墊片；優(yōu)越性能

柔性石墨金屬波齒復合墊片由金屬波齒環(huán)和柔性石墨紙軟層組合而成，其中金屬波齒環(huán)是墊片的骨架，而其密封面是采用柔性石墨紙軟層制作而成的。波齒復合墊片是一種具有非常優(yōu)越特殊工作性能的墊片，由于它良好的彈性特點，可與柔性石墨紙軟層形成較為的完善的結(jié)構(gòu)體系。近年來，柔性石墨金屬波齒復合墊片在石油化工的法蘭連接中得到十分廣泛的應(yīng)用，并取得了不錯的效果。同時也有不少的科研人員針對柔性石墨金屬波齒復合墊片的工作性能進行了較為深入的相關(guān)研究分析工作。在我國，華東理工大學蔡仁良教授首先對柔性石墨金屬波齒復合墊片的密封機理進行了相關(guān)研究分析，結(jié)果表明該墊片可在常溫條件表現(xiàn)出很好的工作性能，可推廣使用。

1.墊片的優(yōu)越性能

1.1.密封性能

由于柔性石墨金屬波齒復合墊片結(jié)構(gòu)的特殊性及其組成材料的優(yōu)異性能，致使其在法蘭盤中工作時表現(xiàn)了非常好的彈塑性變形能力。此外，柔性的石墨面層通過波形金屬結(jié)構(gòu)較好地貼合在法蘭盤上，同時在墊片的密封層中產(chǎn)生了明顯帶有圓弧特征的環(huán)形密封帶。正是由于上述一些因素，柔性石墨金屬波齒復合墊片能夠在多種不同的外界環(huán)境甚至侵蝕作用下仍然可以保持良好的密封性能。

1.2.回彈性能

柔性石墨金屬波齒復合墊片具有非常好的壓縮回彈性能。在它的波齒復合墊片正常工作過程中，有相關(guān)研究表明處于高壓力條件下墊片的基本結(jié)構(gòu)骨架還能保持很低的受力效應(yīng)，因而證明了柔性石墨金屬波齒復合墊片可一直具有較好的變形能力，這是它的顯著特征之一。當然，該墊片的彈塑性變形能力在很大程度上與其組成成分的材料材料有著一定聯(lián)系性，若可以提供優(yōu)異的柔性石墨金屬波齒復合墊片結(jié)構(gòu)材料參數(shù)，那么墊片必然會表現(xiàn)出令人十分滿意的協(xié)同工作性能。

1.3.其他優(yōu)異性能

柔性石墨金屬波齒復合墊片具有優(yōu)異的耐溫能力，它可以處于溫度區(qū)域很寬的環(huán)境中，比如高、中 低溫都可以。由于石墨具有非常高的熔點，當墊片處于比較高的工作區(qū)域時，墊片中的石墨層就必然不會粘貼在法蘭盤的密封帶上了，從而可以保證墊片的持續(xù)工作能力。此外，當它與波形的金屬結(jié)構(gòu)骨架相結(jié)合時，所形成的柔性石墨金屬波齒復合墊片既有石墨的特征，又具有骨架的優(yōu)勢，因而它可以在多種不同的溫度環(huán)境中工作，同時可以一直保持非常好的密封性能。根據(jù)研究結(jié)果的統(tǒng)計顯示，不同材料的柔性石墨金屬波齒復合墊片可適應(yīng)的工作溫度區(qū)段也不一樣，其區(qū)段范圍大約從-200℃到800℃之間，較其他類別的墊片具有明顯的優(yōu)勢。

此外，柔性石墨金屬波齒復合墊片還具有良好的耐腐蝕的能力。實踐證明，復合墊片因其本身材料和骨架的優(yōu)勢特征，它往往可以表現(xiàn)出非常好的抗腐蝕的能力。因此在許多的腐蝕環(huán)境中柔性石墨金屬波齒復合墊片都可以得到應(yīng)用。另外，需要特別說明的是，柔性石墨金屬波齒復合墊片的使用周期壽命非常長，可節(jié)約大量的資源和成本，而且它完成沒有其他種類墊片固有的一些本質(zhì)缺陷，比如散架和扭圈等等。當然，它可便宜安裝、攜帶，在保持性能的條件下還可以重復利用。

2.墊片的應(yīng)用范圍

柔性石墨金屬波齒復合墊片應(yīng)用范圍非常廣泛，且都可以表現(xiàn)出良好的工作性能。它應(yīng)用范圍通常包括重油、高溫高壓油體系、易燃易爆體系和易泄露的系統(tǒng)以及不穩(wěn)定或者、急冷、熱的體系等等。在條件比較惡劣的條件下，如高溫高壓的煉油廠的設(shè)備裝置，在過去一般的情況下，很難避免法蘭連接脫落。工程中往往會采用石墨和金屬墊兩種方法，事實證明它們密封的效果比較差，即使對其進行反復加壓，但是仍然不能徹底解決難題。所以，采用柔性石墨金屬波齒復合墊片就很簡單地解決了問題，如此安裝下來的設(shè)備裝置可相當長的時間段內(nèi)保持著良好的工作運行能力。

2.1.墊片的不足之處

在當今的石油和化工領(lǐng)域中，其很多相關(guān)的設(shè)備裝置都需要很高的密封設(shè)計性能。盡管柔性石墨金屬波齒復合墊片已經(jīng)具有比較高密封性能了，但是仍然不能完全滿足市場的需求，特別在高壓容器設(shè)計領(lǐng)域上，尤其顯露該項不足之處。在石油化工企業(yè)發(fā)展的今天，其對設(shè)置裝置的要求也日益增高，那么就亟需開發(fā)研制出具有造價低、構(gòu)造簡易和可靠性強等特點的綜合型墊片，以便于促進該行業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。因此，在不久的將來，應(yīng)用于高壓設(shè)備的柔性石墨金屬波齒復合墊片一定會研發(fā)成功，并推廣于多種領(lǐng)域的市場。

3.結(jié)論

綜上所述，總結(jié)研究柔性石墨金屬波齒復合墊片的各項性能，可在一定程度上促進我們對該墊片的了解，從而推動其研發(fā)工作的進展，進而將它推廣應(yīng)用于多種領(lǐng)域。當前，該墊片已經(jīng)得到一定范圍的應(yīng)用，也取得了不錯的成果。但是，目前仍然缺乏完善的理論研究分析體系，這將不利于該項技術(shù)的全面發(fā)展，為此我們需要根據(jù)密封技術(shù)領(lǐng)域的要求，基于現(xiàn)在的研究基礎(chǔ)上早日開展有關(guān)于高性能柔性石墨金屬波齒復合墊片的研究工作，并以期推廣應(yīng)用于市場。

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