管道開孔工程中設備及管道的靜密封（static seal）

一、匯漏與密封

泄漏是自然界常見的現(xiàn)象，如：自來水、煤氣、管道、閥門等泄漏造成危割或能源損失，所以人們在生產(chǎn)實際中千方百計地設法防止和消除泄漏。

泄漏率是指介質(zhì)泄漏，如氣體、液體、固體或它們的混合物，從一個空間進入另一個空間非設計出現(xiàn)的現(xiàn)象，單位時間內(nèi)泄漏的介質(zhì)量稱為泄漏率。

由于機械加工的結果，機械產(chǎn)品的表面必然存在各種缺陷以及形狀和尺寸偏差。因此在機械零件的接觸處不可避免地產(chǎn)生微小的間隙，當存在壓力差或濃度差時，工作介質(zhì)就會通過間隙泄漏。

密封是指機器、設備的連接處沒有泄漏的現(xiàn)象。能起密封作用的零部件稱為密封件。較復雜的密封連接稱為密封系統(tǒng)或密封裝置。

二、密封的方法

密封的本質(zhì)在于阻止被密封的空間與周圍介質(zhì)之間的質(zhì)量交換。密封的方法主要以下四種：

1、盡量減少密封的部位；

2、堵塞或隔離泄漏通道；

3、增加泄漏通道中流動阻力；

4、采用永久性或半永久性連接。

密封的分類方法很多。按所密封的介質(zhì)可分為氣體密封、液體密封等；按設備種類可分為容器密封、管道密封、壓縮機密封、釜用密封等；按密封裝置的工作壓力可分為高壓密封、中低壓密封、真空密封等；按密封面前的相對運動狀態(tài)又可分為動密封和靜密封兩大類。

靜密封通常是指兩個靜止面之間的密封，是在管道開孔設備運行中處于靜止狀態(tài)而無相對運動的密封，密封偶合件間沒有相對的運動。

靜密封可實現(xiàn)無泄漏密封，靜密封多用O型密封圈，此外還有各種墊片，密封膠等。雖然應用各種墊片的靜密封方便、可靠，但使用不當有時也會出現(xiàn)不同程度的泄漏，如用組合密封墊圈和螺塞的平面靜密封。

1.管道開孔中所用墊圈材料

1.1非金屬材料：

1.1.1紙、麻、牛皮、石棉制品、塑料、橡膠等。紙、麻、牛皮之類，有毛細孔，易滲透，使用時須浸漬油、蠟或其他防滲透材料。一般閥門很少采用。

1.1.2石棉制品，又有石棉帶、繩、板和石棉橡膠板等。其中石棉橡膠板結構致密，耐壓性能好，耐溫性能也很好，在閥門本身和閥門與管子的法蘭連接中，使用極為廣泛。

1.1.3塑料制品有很好的耐腐蝕性能，使用也較普遍。品種有聚乙烯、聚丙烯、軟聚氯乙烯、聚四氟乙烯、尼龍66、尼龍1010等。

1.1.4橡膠制品，質(zhì)地柔軟，各種橡膠分別有一定耐酸、耐堿、耐油、耐海水的能力。品種有天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、異丁橡膠、聚氨酯橡膠、氟橡膠等。

1.2金屬材料

一般地說，金屬材料強度高，耐溫性能強。但鉛并不這樣，僅取它耐稀硫酸的特性。常用品種有黃銅、紫銅、鋁、低碳鋼、不銹鋼、蒙乃爾合金、銀、鎳等。

1.3高分子密封材料

管道開孔設備及管道切割后所用的密封劑是一種涂敷在兩結合面間，從而將泄漏縫隙堵塞的密封材料。密封劑是一種高分子密封材料。密封膠一般分為液態(tài)密封膠與厭氧膠兩類。密封劑具有良好的密封性能，又有良好的耐溫、耐壓、耐密介質(zhì)等特點，使用方法簡便，常用于機電產(chǎn)品的靜止接合面間的密封，以及接合面較復雜的螺紋等的密封。

管道密封材料的性能要求密封材料應滿足密封功能的要求。由于被密封的介質(zhì)不同，以及設備的工作條件不同，要求密封材料具有不同的適用性。管道及管道開孔設備對密封材料的要求是：

1.密封材料致密性優(yōu)良，不容易泄漏介質(zhì)；

2.有一定的機械強度和硬度；

3.壓縮性和回彈性好，永久性變形小；

4.抗高溫，在高溫狀態(tài)工作下不軟化、不分解，低溫下不硬化、不脆裂；

5.抗腐蝕性能好，在酸、堿、油等介質(zhì)中能長期工作，其體積一硬度變化小，且不粘附在管道或管道開孔設備的表面上；

6.摩擦系數(shù)小，耐磨性好；

7.具有與密封面貼全的柔軟性；

8.耐老化性好，經(jīng)久耐用。

靜密封要使設備及管道運營工作時環(huán)內(nèi)具有操作壓力，能增強密封能力。O型環(huán)密封能形成軸向與徑向的自緊能力，密封性能很好，密封壓力可達2800大氣壓。中低壓靜密封常用較軟、較寬的墊片，只要墊片接觸表面的壓力超過密封介質(zhì)的壓力，就能保證密封。在中低壓設備中也可用液體密封膠涂覆在密封面上，從而起到密封作用，這稱為液體膠密封。液體密封膠在常溫下是一種粘稠液體，涂在聯(lián)接面上干燥一定時間后便形成一種具有粘性、粘彈性或可剝性的膜，膜的填充作用能使聯(lián)接部位密封。液體密封膠的基料為合成樹脂、合成橡膠或天然高分子材料。在基料中加入適量增塑劑和軟化劑、填充劑、溶劑和其他助劑可制成耐熱、耐寒、耐壓、耐油、耐水和耐化學腐蝕等液體密封膠。液體密封膠還用于密封管螺紋聯(lián)接、封裝微型電子元件、保護儀器儀表和密封飛機座艙等。

靜密封主要有墊密封、密封膠密封和直接接觸密封三大類。根據(jù)工作壓力，靜密封又可分為中低壓靜密封和高壓靜密封。中低壓靜密封常用材質(zhì)較軟寬度較寬的墊密封，高壓靜密封則用材質(zhì)較硬接觸寬度很窄的金屬墊片。動密封密封可以分為旋轉密封和往復密封兩種基本類型。其他按密封件與其作相對運動的零部件是否接觸，可分為接觸式密封和非接觸式密封；按密封件和接觸位置又可分為圓周密封和端面密封，端面密封又稱為機械密封。動密封中的離心密封和螺旋密封，是借助機器運轉時給介質(zhì)以動力得到密封，故有時稱為動力密封