套筒補償器的密封方法有哪些？

文章來源：http://m.laser029.cn 發布時間：2020-11-13 瀏覽次數：63

在熱力管網工程設計中，為減少管網熱膨脹時對固定支架產生的軸向熱應力，在無法用管道自然彎吸收熱膨脹的場所，常采用套筒補償器、方形補償器或球形補償器來吸收管道的軸向熱位移。

在初始階段，套筒補償器采用擠壓密封原理。“O型圈”與兩側套管擠壓后形成環形線密封，有效密封面積小，密封效果差。在使用過程中，由于管道的安裝與管道不同心且沖洗后重量增加，導致設備下沉，導致套管補償器密封不嚴而漏水，使套管補償器失去作用。因此，良好的密封效果是套筒補償器長期使用的可靠保證。

套筒補償器對密封材料的基本要求是：一定的彈塑性、軸向壓力能產生較大的徑向壓力；化學穩定性好；滲透性低；自滑動性能好（摩擦系數小，耐磨性好）；耐溫；更換方便，成本低。目前，套筒補償器的密封方式有填料密封和機械密封兩種。

填料密封作為一種接觸式密封方式，在外套筒和內芯管之間增加彈性密封材料。填料將受到軸向力的作用，然后均勻地壓在芯管表面，通過自身的彈性變形來保證密封面磨損的補償，防止泄漏。填料的物理性質，彈性和塑性，起著決定性的作用。然而，在填料深度方向產生的徑向力與軸向力px不同。其中μ為泊松比（即橫向變形系數、橫向變形與縱向變形之比），也可用K代替側壓力系數。根據這一特點，填料由單一的軟硬填料改為組合填料。例如，硬填充物較深，而軟填充物稍向外。

機械密封在過去的旋轉軸密封技術中，通過一對或多個垂直旋轉軸端面，在液壓和外力的彈性作用下，與另一側保持均勻接觸，相對滑動，從而達到防止和控制液體泄漏的裝置，這種技術也被稱為端面密封。這種技術要求匹配精度高，成本也大幅度增加。上世紀90年代，該工藝的套筒補償器被引進。雖然當時結構很簡單，但彈簧的加入使密封填料始終處于被壓縮狀態，從而達到了介質不泄漏的目的。

目前市場上許多套管補償器的填料材料有編制盤根制品、油浸石棉填料、柔性石墨填料、復合石墨成型密封圈及其改性材料。所謂改性就是增加其他材料，改善其性能，如石棉填料、二硫化鉬、聚四氟乙烯2洗劑等。摩擦系數僅為0.02～0.02。了解這些密封材料的性能，并正確使用，以達到良好的密封效果。膨脹石墨的密度對其性能有很大影響，其密度由0.7g/cm3提高到1.2g/cm3，抗拉強度由2.2MPa提高到6.2MPa。常用密度1.1-1.6g/cm3，回彈率35-50%，摩擦系數0.13-0.15，使用溫度800℃。由于石墨電極電位高于金屬電極電位，會發生腐蝕（不銹鋼也會受到腐蝕），因此應采用緩蝕膨脹石墨，目前采用添加鋅粉的方法。