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聚四氟乙烯垫片冷流,高温高压下会慢慢挤出

聚四氟乙烯垫片冷流,高温高压下会慢慢挤出
作者:云获客 来源: 技术分享 25 次浏览

聚四氟乙烯垫片在高温和高压下会发生冷流,材料从法兰面之间缓慢挤出,螺栓力随之松弛。这和压力突然把垫片吹出不是同一过程。

聚四氟乙烯垫片冷流,高温高压下会慢慢挤出

聚四氟乙烯在持续压应力下会发生冷流,也就是蠕变,材料缓慢向没有约束的方向移动。垫片夹在法兰面之间,螺栓把它压薄,多余的材料就从内缘或外缘挤出。温度升高,分子链更容易滑动,冷流加快;压力升高,垫片必须承受更高的压紧力,挤出也更明显。所以高温高压下,垫片会慢慢挤出,而不是一直保持原来的厚度。

挤出是应力下的缓慢流动

冷流不需要把材料加热到熔化。只要压应力持续作用,厚度就随时间减小,内孔或外圆出现一圈被挤出的边。螺栓的伸长跟着松下来,密封面上的压紧力下降,开始时不漏,过一段时间才渗。这是时间过程。刚把螺栓拧紧就漏,通常还没有来得及冷流,要先查初始压紧是否够、法兰是否平行。

温度越高,同样应力下的挤出越快。常温下能用很久的垫片,介质改热以后,几天就从法兰边吐出一圈白边,螺栓变松。高压则从两方面加重:系统压力要把垫片向外侧间隙推,螺栓为了密封又把垫片压得更紧。又热又压,挤出比单独高温或单独高压更明显。白边是慢慢长出来的,不是某一瞬间崩出来的。

纯聚四氟乙烯比加了填料的材料更容易冷流。填料挡住分子链的滑动,同样温度和压力下挤出较慢。若白边又软又透明、一撕就变形,多半是纯料在冷流。填料垫片若也很快挤出,就要看温度和螺栓力是不是已经超过这种填料还能撑住的范围,而不是只认为垫片牌号选错。

慢慢挤出和突然吹出不同

压力冲击或螺栓松脱造成的吹出是突然的,垫片移位、撕裂,法兰面之间可能只剩残片,泄漏一下子变大。冷流的垫片还留在原位,只是边缘多了一圈挤出物,厚度变薄,泄漏是逐渐出现的。看垫片是整圈慢慢吐边,还是破成块飞出,就能把蠕变和吹出分开。吹出要查水锤和突然泄压,冷流要查温度、时间和压紧力。

初始螺栓力过大,会把垫片立刻压到屈服,挤出在拧紧时就已经发生,不需要高温长时间。这种挤出伴有拧紧时的手感突然变软。高温冷流则是拧紧时厚度正常,运行后才变薄。检查挤出物是停机拆开才发现、还是热运行以后才出现,时间点不同。拧紧就挤出,应减小装配力或换不容易冷流的垫片;运行才挤出,还要看温度。

螺栓力不足时,垫片没有被压紧,一投用就漏,边缘没有挤出的白边,垫片厚度几乎不变。这和冷流后的泄漏方向相反:冷流是先密封、后变松、同时能看到挤出。把冷流泄漏当成螺栓太松再大力拧紧,垫片挤得更薄,白边更大,松弛更快。补紧只能暂时恢复压力,冷流还在继续。

法兰面不平行或有较深的刀纹,垫片局部过压,挤出集中在间隙大的一侧。另一侧可能仍然压不足而渗漏。这是几何问题加上冷流,白边沿圆周不均匀。整圈均匀吐边,才是温度和压力使整片材料一起流动。不均匀时先找法兰变形和错口,不要只更换更厚的垫片。

多次热循环会反复挤出,每次升温垫片变薄一点,降温后螺栓更松。累积下来,垫片失去回弹,即使温度回到常温也不再密封。只在冷态复紧,热起来还会再松。要换掉已经挤薄、失去回弹的垫片,并降低工作温度或改用抗冷流的结构,而不是在旧垫片上无限复紧。

内缘挤出的材料若脱落,会进入介质;外缘挤出只是挂在法兰外。两种都说明发生了冷流,但内缘脱落还会堵住下游小孔。检查不能只看法兰外面有没有白边。拆开后内孔若已经小于原来的通径,冷流已经向内发展,外面即使白边不多,螺栓力同样在丧失。

聚四氟乙烯垫片冷流,是高温和高压下材料缓慢挤出,螺栓力随之松弛,垫片仍在原位并带有挤出边。突然吹出则是撕裂和移位。初始就漏且没有白边,是压紧不足。先看挤出是不是随时间和温度慢慢发生,再决定是降温度、改材料,还是处理冲击和法兰变形。