柔性石墨金属波齿复合垫片的适用范围及优缺点

摘要： 柔性石墨金属波齿复合垫片具有优越的基本力学特征，在螺栓法兰连接等相关领域具有良好的推广和应用前景，并取得不错的效果。本文主要简单介绍了当前柔性石墨金属波齿复合垫片的应用范围，总结分析了其优点，同时也指出了它的不足之处，以供参考。

关键词：垫片；优越性能

柔性石墨金属波齿复合垫片由金属波齿环和柔性石墨纸软层组合而成，其中金属波齿环是垫片的骨架，而其密封面是采用柔性石墨纸软层制作而成的。波齿复合垫片是一种具有非常优越特殊工作性能的垫片，由于它良好的弹性特点，可与柔性石墨纸软层形成较为的完善的结构体系。近年来，柔性石墨金属波齿复合垫片在石油化工的法兰连接中得到十分广泛的应用，并取得了不错的效果。同时也有不少的科研人员针对柔性石墨金属波齿复合垫片的工作性能进行了较为深入的相关研究分析工作。在我国，华东理工大学蔡仁良教授首先对柔性石墨金属波齿复合垫片的密封机理进行了相关研究分析，结果表明该垫片可在常温条件表现出很好的工作性能，可推广使用。

1.垫片的优越性能

1.1.密封性能

由于柔性石墨金属波齿复合垫片结构的特殊性及其组成材料的优异性能，致使其在法兰盘中工作时表现了非常好的弹塑性变形能力。此外，柔性的石墨面层通过波形金属结构较好地贴合在法兰盘上，同时在垫片的密封层中产生了明显带有圆弧特征的环形密封带。正是由于上述一些因素，柔性石墨金属波齿复合垫片能够在多种不同的外界环境甚至侵蚀作用下仍然可以保持良好的密封性能。

1.2.回弹性能

柔性石墨金属波齿复合垫片具有非常好的压缩回弹性能。在它的波齿复合垫片正常工作过程中，有相关研究表明处于高压力条件下垫片的基本结构骨架还能保持很低的受力效应，因而证明了柔性石墨金属波齿复合垫片可一直具有较好的变形能力，这是它的显著特征之一。当然，该垫片的弹塑性变形能力在很大程度上与其组成成分的材料材料有着一定联系性，若可以提供优异的柔性石墨金属波齿复合垫片结构材料参数，那么垫片必然会表现出令人十分满意的协同工作性能。

1.3.其他优异性能

柔性石墨金属波齿复合垫片具有优异的耐温能力，它可以处于温度区域很宽的环境中，比如高、中 低温都可以。由于石墨具有非常高的熔点，当垫片处于比较高的工作区域时，垫片中的石墨层就必然不会粘贴在法兰盘的密封带上了，从而可以保证垫片的持续工作能力。此外，当它与波形的金属结构骨架相结合时，所形成的柔性石墨金属波齿复合垫片既有石墨的特征，又具有骨架的优势，因而它可以在多种不同的温度环境中工作，同时可以一直保持非常好的密封性能。根据研究结果的统计显示，不同材料的柔性石墨金属波齿复合垫片可适应的工作温度区段也不一样，其区段范围大约从-200℃到800℃之间，较其他类别的垫片具有明显的优势。

此外，柔性石墨金属波齿复合垫片还具有良好的耐腐蚀的能力。实践证明，复合垫片因其本身材料和骨架的优势特征，它往往可以表现出非常好的抗腐蚀的能力。因此在许多的腐蚀环境中柔性石墨金属波齿复合垫片都可以得到应用。另外，需要特别说明的是，柔性石墨金属波齿复合垫片的使用周期寿命非常长，可节约大量的资源和成本，而且它完成没有其他种类垫片固有的一些本质缺陷，比如散架和扭圈等等。当然，它可便宜安装、携带，在保持性能的条件下还可以重复利用。

2.垫片的应用范围

柔性石墨金属波齿复合垫片应用范围非常广泛，且都可以表现出良好的工作性能。它应用范围通常包括重油、高温高压油体系、易燃易爆体系和易泄露的系统以及不稳定或者、急冷、热的体系等等。在条件比较恶劣的条件下，如高温高压的炼油厂的设备装置，在过去一般的情况下，很难避免法兰连接脱落。工程中往往会采用石墨和金属垫两种方法，事实证明它们密封的效果比较差，即使对其进行反复加压，但是仍然不能彻底解决难题。所以，采用柔性石墨金属波齿复合垫片就很简单地解决了问题，如此安装下来的设备装置可相当长的时间段内保持着良好的工作运行能力。

2.1.垫片的不足之处

在当今的石油和化工领域中，其很多相关的设备装置都需要很高的密封设计性能。尽管柔性石墨金属波齿复合垫片已经具有比较高密封性能了，但是仍然不能完全满足市场的需求，特别在高压容器设计领域上，尤其显露该项不足之处。在石油化工企业发展的今天，其对设置装置的要求也日益增高，那么就亟需开发研制出具有造价低、构造简易和可靠性强等特点的综合型垫片，以便于促进该行业的经济发展。因此，在不久的将来，应用于高压设备的柔性石墨金属波齿复合垫片一定会研发成功，并推广于多种领域的市场。

3.结论

综上所述，总结研究柔性石墨金属波齿复合垫片的各项性能，可在一定程度上促进我们对该垫片的了解，从而推动其研发工作的进展，进而将它推广应用于多种领域。当前，该垫片已经得到一定范围的应用，也取得了不错的成果。但是，目前仍然缺乏完善的理论研究分析体系，这将不利于该项技术的全面发展，为此我们需要根据密封技术领域的要求，基于现在的研究基础上早日开展有关于高性能柔性石墨金属波齿复合垫片的研究工作，并以期推广应用于市场。

参考文献：

[1] 李力驳， 张铱鈖， 李多民. 柔性石墨金属波齿复合垫片研究进展[J]. 化工机械，2013，40（3）： 293-296.

[2] 李力驳. 柔性石墨金属波齿复合垫片金属骨架力学性能研究[D]. 太原：太原理工大学，2013.

[3] 刘麟，顾伯勤，孙振国，等.密封垫片高温综合性能试验机的研制[J].润滑与密封，2011，36（10）：84-86.

[4] 陈庆，牛峻峰，刘兴德.柔性石墨波齿复合垫片结构性能试验研究[J].润滑与密封，2009，34（6）：93-94.

[5] 李多民，段滋华，仇性启.波齿复合垫片常温压缩回弹性能试验研究[J].润滑与密封，2009，34（3）：91-93.

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