O形橡胶密封圈在安全阀中的材料选用

安全阀中常用的O 形圈材质一般有氟橡胶( FKM) 、丁腈橡胶( NBR) 、乙丙橡胶( EPDM) 、氟硅橡胶( FVMQ) 和全氟醚橡胶( FFKM) 等。对于温度超出O 形圈使用限制,或者介质对O 形圈性能有影响,通常不建议选择使用O 形圈为密封件的安全阀。在安全阀中O 形圈的选用与温度、介质、压力都有关系,此外还需要考虑各项因素的综合影响。
1、压力
常用O 形圈的硬度为邵氏50 ~ 90。根据O 形圈的密封原理,当系统压力较低时,建议选用硬度较低的O 形圈。当系统压力较高时,选用硬度较高的O 形圈。当工作压力超过10MPa 时,最好选择挡圈配合使用,防止高压时,O 形圈被挤入密封间隙变形。另外,压力较高时,O 形圈易产生“内爆”,即O形圈在高压下经过较长时间,高压气体分子渗入O形圈内部,当O 形圈外部压力瞬间降低时,内部高压气体分子就容易因为急剧扩散而撑破O 形圈。特别是阀座密封处的O 形圈,安全阀开启时,压力的瞬时泄放

2、温度
温度是影响O 形圈使用范围的关键因素之一,其使用温度一般为- 60 ~ 327℃,高温或低温工况都需要选择特殊的材料,才能实现有效的密封。在常用的橡胶材质中,全氟醚橡胶具有优异的耐高温性能,普通全氟醚橡胶工作温度范围在- 25~ 240℃,特殊牌号的全氟醚橡胶可承受316℃的恒温或343℃的间歇高温而不发生硬化和脆化失效,因此对于其他橡胶不适用的高温工况下,可选用全氟醚橡胶。
橡胶在低温下会脆化而失去密封作用,一般不推荐用于低温环境中。橡胶材料中耐低温能力最佳的是硅橡胶,低温级牌号可使用到- 100℃,但是它的拉伸强度低、抗磨损能力弱,一般不能用于动密封,不适用于作为安全阀密封件。耐低温能力仅次于硅橡胶的氟硅橡胶使用温度范围为- 60 ~ 177℃,它在保持了硅橡胶的耐低温性基础上,强化了耐化学性能和力学性能。在低温工况中,优先选择氟硅橡胶。
3、介质
安全阀广泛应用于石化、能源和电力等行业。针对不同的介质,需要选择适当的材料。氟橡胶具有阻燃性、优异的气密性、耐臭氧、耐候性、良好的抗老化性以及广泛的耐腐化性,适用于无机酸、燃油、纯氧、四氯化硅等,在安全阀中应用广泛。乙丙橡胶具有优异的耐水、水蒸汽和过热水特性,适用于电力行业的高温水蒸汽工况的安全阀。全氟醚橡胶适用于含有芳香烃化合物的有机溶剂,者含有湿硫化氢介质。

 

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