管道开孔工程中设备及管道的静密封（static seal）

管道开孔工程中设备及管道的静密封（static seal）

一、汇漏与密封

泄漏是自然界常见的现象，如：自来水、煤气、管道、阀门等泄漏造成危割或能源损失，所以人们在生产实际中千方百计地设法防止和消除泄漏。

泄漏率是指介质泄漏，如气体、液体、固体或它们的混合物，从一个空间进入另一个空间非设计出现的现象，单位时间内泄漏的介质量称为泄漏率。

由于机械加工的结果，机械产品的表面必然存在各种缺陷以及形状和尺寸偏差。因此在机械零件的接触处不可避免地产生微小的间隙，当存在压力差或浓度差时，工作介质就会通过间隙泄漏。

密封是指机器、设备的连接处没有泄漏的现象。能起密封作用的零部件称为密封件。较复杂的密封连接称为密封系统或密封装置。

二、密封的方法

密封的本质在于阻止被密封的空间与周围介质之间的质量交换。密封的方法主要以下四种：

1、尽量减少密封的部位；

2、堵塞或隔离泄漏通道；

3、增加泄漏通道中流动阻力；

4、采用永久性或半永久性连接。

密封的分类方法很多。按所密封的介质可分为气体密封、液体密封等；按设备种类可分为容器密封、管道密封、压缩机密封、釜用密封等；按密封装置的工作压力可分为高压密封、中低压密封、真空密封等；按密封面前的相对运动状态又可分为动密封和静密封两大类。

静密封通常是指两个静止面之间的密封，是在管道开孔设备运行中处于静止状态而无相对运动的密封，密封偶合件间没有相对的运动。

静密封可实现无泄漏密封，静密封多用O型密封圈，此外还有各种垫片，密封胶等。虽然应用各种垫片的静密封方便、可靠，但使用不当有时也会出现不同程度的泄漏，如用组合密封垫圈和螺塞的平面静密封。

1.管道开孔中所用垫圈材料

1.1非金属材料：

1.1.1纸、麻、牛皮、石棉制品、塑料、橡胶等。纸、麻、牛皮之类，有毛细孔，易渗透，使用时须浸渍油、蜡或其他防渗透材料。一般阀门很少采用。

1.1.2石棉制品，又有石棉带、绳、板和石棉橡胶板等。其中石棉橡胶板结构致密，耐压性能好，耐温性能也很好，在阀门本身和阀门与管子的法兰连接中，使用极为广泛。

1.1.3塑料制品有很好的耐腐蚀性能，使用也较普遍。品种有聚乙烯、聚丙烯、软聚氯乙烯、聚四氟乙烯、尼龙66、尼龙1010等。

1.1.4橡胶制品，质地柔软，各种橡胶分别有一定耐酸、耐碱、耐油、耐海水的能力。品种有天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶等。

1.2金属材料

一般地说，金属材料强度高，耐温性能强。但铅并不这样，仅取它耐稀硫酸的特性。常用品种有黄铜、紫铜、铝、低碳钢、不锈钢、蒙乃尔合金、银、镍等。

1.3高分子密封材料

管道开孔设备及管道切割后所用的密封剂是一种涂敷在两结合面间，从而将泄漏缝隙堵塞的密封材料。密封剂是一种高分子密封材料。密封胶一般分为液态密封胶与厌氧胶两类。密封剂具有良好的密封性能，又有良好的耐温、耐压、耐密介质等特点，使用方法简便，常用于机电产品的静止接合面间的密封，以及接合面较复杂的螺纹等的密封。

管道密封材料的性能要求密封材料应满足密封功能的要求。由于被密封的介质不同，以及设备的工作条件不同，要求密封材料具有不同的适用性。管道及管道开孔设备对密封材料的要求是：

1.密封材料致密性优良，不容易泄漏介质；

2.有一定的机械强度和硬度；

3.压缩性和回弹性好，永久性变形小；

4.抗高温，在高温状态工作下不软化、不分解，低温下不硬化、不脆裂；

5.抗腐蚀性能好，在酸、碱、油等介质中能长期工作，其体积一硬度变化小，且不粘附在管道或管道开孔设备的表面上；

6.摩擦系数小，耐磨性好；

7.具有与密封面贴全的柔软性；

8.耐老化性好，经久耐用。

静密封要使设备及管道运营工作时环内具有操作压力，能增强密封能力。O型环密封能形成轴向与径向的自紧能力，密封性能很好，密封压力可达2800大气压。中低压静密封常用较软、较宽的垫片，只要垫片接触表面的压力超过密封介质的压力，就能保证密封。在中低压设备中也可用液体密封胶涂覆在密封面上，从而起到密封作用，这称为液体胶密封。液体密封胶在常温下是一种粘稠液体，涂在联接面上干燥一定时间后便形成一种具有粘性、粘弹性或可剥性的膜，膜的填充作用能使联接部位密封。液体密封胶的基料为合成树脂、合成橡胶或天然高分子材料。在基料中加入适量增塑剂和软化剂、填充剂、溶剂和其他助剂可制成耐热、耐寒、耐压、耐油、耐水和耐化学腐蚀等液体密封胶。液体密封胶还用于密封管螺纹联接、封装微型电子元件、保护仪器仪表和密封飞机座舱等。

静密封主要有垫密封、密封胶密封和直接接触密封三大类。根据工作压力，静密封又可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软宽度较宽的垫密封，高压静密封则用材质较硬接触宽度很窄的金属垫片。动密封密封可以分为旋转密封和往复密封两种基本类型。其他按密封件与其作相对运动的零部件是否接触，可分为接触式密封和非接触式密封；按密封件和接触位置又可分为圆周密封和端面密封，端面密封又称为机械密封。动密封中的离心密封和螺旋密封，是借助机器运转时给介质以动力得到密封，故有时称为动力密封