常用的金属密封圈的材料有金丝和无氧铜两种,它们有下列一些性能:
金(Au)具有高的化学稳定性,高温时不氧化,塑性好,屈服极限比铜或铝低一倍,在较小的夹紧力下即可产生塑性变形,膨胀系数为αg=14×10-6cm/cm·℃,比不锈钢的膨胀系数αs=18×10-6cm/cm·℃稍低。金制密封圈虽有良好的密封性能,但在夹紧力的作用下会发生显著的变形硬化,强度增加。为了保证密封圈密封,必须增大加紧力,而过大的加紧力又会在法兰表面上引起压力痕,影响密封性能。因此,用在要求较高而不经过装拆的联接,拆开后重新装配时需要更换密封圈。由于金的价格比较贵,它的应用受到较大的限制。
铜(Cu)的热膨胀系数为αs=16.4×10-6 cm/cm·℃。铜的硬度比较大,铜制密封圈在使用前必须在真空或氢气中进行退火处理,消除内应力。无氧铜是目前超高真空密封联接中常用的密封圈材料。其不足之处是高温烘烤中与大气接触部分会氧化,因此,在要求高的情况下,将无氧铜的密封圈的表面镀一层金,使其具有更好的密封性能。
作为联接用的法兰盘材料也必须能承受高温烘烤以及在高温时仍有良好的力学性能。常用的材料是不锈钢。法兰密封表面的粗糙度和尺寸就精度均应满足超高真空密封的要求。
机械密封件泄漏原因分析及检修
1、安装静试时泄漏。机械密封安装调试好后,一般要进行静试,观察泄漏量。如泄漏量较大时,则表明动、静环密封圈存在问题。在初步观察泄漏量、判断泄漏部位的基础上,再手动盘车观察,若泄漏量无明显变化则可判定式动、静环摩擦副存在问题;如泄漏介质沿轴向喷射,则动环密封存在问题居多,泄漏介质向四周喷射或从水冷却孔中漏出,但一般有主次区别,只要观察细致,熟悉结构,一定能正确判断。
2、试运转时出现的泄漏。泵用机械密封经过静试后,运转时高速旋转产生的离心力,会抑制介质泄漏。因此,试运转时机械密封泄漏在排除轴间及端盖密封失效后,基本上都是由于动、静环摩擦副受破坏所致。
密封圈的选用原则是,对于要求不高的场合,可凭经验选取,不合市时再更换。但对于那些要求严格的场合,例如可燃气体以及强腐蚀的液体设备,反应罐和输送管道系统等,则应根据工作压力,工作温度,密封介质的腐蚀性及结合密封面的形式来选用。