板式換熱器的橡膠密封墊片的制作與使用

                                李麗
             (吉林油田公用事業(yè)管理公司江北供熱隊吉林1 3 8 0 0 0)

    摘要：本文重點板式換熱器的橡膠密封墊片的制造工藝、密封原理和維修、保養(yǎng)及更換等問題進(jìn)行了論述，以供讀者交流學(xué)習(xí)。
    關(guān)鍵詞：換熱器橡膠密封片工藝原理維保
    中圖分類號：TE986    文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A    文章編號：1674-098X(2010)04(c)-0072-01
    1·引言
    板式換熱器的密封墊片做為一個重要的部件，對于板式換熱器的使用壽命有著重要影響，如果這些密封墊片硬化且失去了應(yīng)有的彈性，就可能導(dǎo)致?lián)Q熱器不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因為墊片不僅要密封住介質(zhì)，使其不向外界環(huán)境中泄漏，而且還要防止熱交換介質(zhì)之間的互混，因此，密封墊片被認(rèn)為是板換器中最重要和最需要對其進(jìn)行苛刻要求的零件。當(dāng)前，用于板換器密封墊片的材料有橡膠、壓縮石棉纖維、膨脹石墨、用聚四氟乙烯包覆防護(hù)的橡膠和專門處理過的聚四氟乙烯等，但使用率較高的是橡膠密封墊片?？梢?，對板式換熱器的橡膠密封墊片進(jìn)行全面的認(rèn)知具有重要的意義。要對板式換熱器的橡膠密封墊片進(jìn)行全面的認(rèn)知，首先要對橡膠密封墊片的制造工藝有所了解。其次，要對橡膠密封墊片的密封原理有所認(rèn)識。三是要對橡膠密封墊片的維護(hù)和保養(yǎng)的基本知識進(jìn)行掌握。
    2·板式換熱器橡膠密封墊片的制造工藝
    橡膠是比較復(fù)雜的高分子體系，一般是由橡膠聚合物、硫化劑、填充劑、防老劑、加工助劑和稀釋劑等不同的成分組成，其中加工助劑雖不能延長橡膠墊片的壽命，但對改善墊片制造過程中的混煉、擠出和模壓性能很有作用，對原材料及其配比的選擇將決定橡膠墊片材料的最終性能。而這其中天然橡膠是從三葉橡膠樹的乳膠制得，基本化學(xué)成分為順聚異戊二烯;異戊橡膠是由異戊二烯制得的高順式合成橡膠，因其結(jié)構(gòu)和性能與天然橡膠近似，故又稱合成天然橡膠;丁苯橡膠是由由丁二烯和苯乙烯共聚制得，按生產(chǎn)方法分為乳液聚合丁苯橡膠和溶液聚合丁苯橡膠;順丁橡膠是由丁二烯聚合制得，較其他通用型橡膠比，硫化后的順丁橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性特別優(yōu)異，動負(fù)荷下發(fā)熱少，耐老化性能好，易與天然橡膠、氯丁橡膠、丁腈橡膠等并用。
    一般情況下板式換熱器密封墊片的制造過程包括五個工藝環(huán)節(jié)。一是混煉膠的混煉環(huán)節(jié)，即按配方要求將各種原輔材料進(jìn)行混煉;二是形成膠料毛坯環(huán)節(jié)，即通過擠出機(jī)設(shè)備將膠料制造成膠條;三是壓模環(huán)節(jié)，將未經(jīng)硫化處理的膠條置到熱模具的型腔中，模具閉合進(jìn)行硫化處理，橡膠密封墊片在壓機(jī)設(shè)備中成型;四是后硫化，即將模壓硫化過的墊片靜態(tài)情況下置于烘箱中最終完成硫化;五是成品檢驗，即抽取部分成品按工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行成品檢測。3板式換熱器橡膠密封墊片的密封原理常見的橡膠圓形環(huán)屬自密封原理，它的密封能一直維持到圓環(huán)變形或軟化，這是因為對微缺陷起密封作用的就是圓形環(huán)所承受的壓力。板式換熱器橡膠墊片的密封則不同。板式換熱器得以密封運(yùn)行主要取決于橡膠墊片因壓縮而產(chǎn)生的瞬時封應(yīng)力和板式換熱器操作壓力之間比較，密封應(yīng)力于操作壓力則可保持密封，反之則發(fā)生泄漏。橡膠密封墊片與金屬彈簧的彈性不同，它是一種粘彈料。這就意味著橡膠在長期變形的情況下會發(fā)生力松弛，即在不變的張力或壓力下密封應(yīng)力會隨間的延長而衰減。較高的應(yīng)力松弛是限制板式換熱器膠墊片使用壽命的重要因素。應(yīng)力松弛有兩種，一種是物理松弛，這是因聚物分子和填充劑微粒之間的重排引起的，此重隨著橡膠的變形而逐漸接近平衡，密封應(yīng)力與時的對數(shù)呈線性關(guān)系。第二種是化學(xué)松弛，這是因膠交聯(lián)網(wǎng)中化學(xué)鍵的開裂引起的。氧化與溫度是響此種松弛的重要因素。因此應(yīng)力松弛的速率在大程度上就取決于溫度和每種橡膠墊片所適用的作溫度范圍。
    4·板式換熱器橡膠密封墊片的維護(hù)和保養(yǎng)
    一般情況下可以通過板式換熱器冷態(tài)運(yùn)動時的滴漏或者停車?yán)鋮s過程中的滴漏來發(fā)現(xiàn)換熱器密封件是否失去作用，但目前有些板式換熱器擁有可再調(diào)節(jié)的功能，也就是可以在出現(xiàn)小量滴漏時二次將換熱器片組擰固，達(dá)到增加密封墊之間的應(yīng)力，在短時間內(nèi)有效解決滴漏現(xiàn)象。在新組裝的換熱器中，可以使用較大的組合長度尺寸，當(dāng)出現(xiàn)滴漏后，再擰緊各組板式換熱器，最大組合長度尺寸和最小組合長度尺寸一般都可在熱交換器的銘牌中看到。需注意的是不能小于最小組合長度尺寸，當(dāng)組合后的換熱器達(dá)到最小組合長度尺寸仍出現(xiàn)滴漏時，說明密封墊必須需要改換了。對橡膠密封墊的使用壽命有著重要影響的原因為換熱器的工作方式、散熱的介質(zhì)和使用的清潔劑的腐蝕性、最高工作溫度、最高工作壓力、由于過大的壓力和不均衡的壓力而使彈性密封墊的應(yīng)力較大、自然老化。出現(xiàn)這些就要及時進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)或是更換。橡膠密封墊片維保及更換的主要步驟為，一是回用性能的檢驗和檢測。在懷疑有銹蝕的情況下對換熱器及管道的壁厚進(jìn)行檢查;二是清除老化的密封件，根據(jù)不同的污垢，采用酸堿進(jìn)行化學(xué)清洗，被清洗零部件的表面不會受到化學(xué)介質(zhì)的腐蝕侵害;三是在進(jìn)行化學(xué)清洗之后，用高壓吹凈裝置徹底地清除殘留在板式換熱器等表面的化學(xué)介質(zhì);四是各換熱器板涂以熒光測試劑，在紫外光的照射下檢查是否有細(xì)小的裂紋和腐蝕孔，并重新清洗干凈。另外，還要著重檢查密封槽的情況，必要時進(jìn)行修整;五是對于粘接式密封墊，將徹底清除殘留的物質(zhì)，使用調(diào)和式粘接膠重新粘接，重新組合的換熱器片組在專用夾具中夾緊，使粘接劑固化，在保溫爐中加熱保溫，以達(dá)到最佳的粘接效果。
    在流程工業(yè)設(shè)備中，板式換熱器是一種安全性要求很高的設(shè)備，當(dāng)密封墊損壞后，出現(xiàn)的外滴漏是可見的。熱交換器、換熱器等一開始都會出現(xiàn)輕微的滴漏，在壓力沖擊較大的流程設(shè)備中，則可能因密封墊的損壞而出現(xiàn)較大的泄漏。在強(qiáng)大的壓力沖擊下，有時可將密封墊離開板式換熱器正確的安裝位置，嚴(yán)重時甚至從換熱器中脫出。在這種情況下，必須馬上停止設(shè)備的工作，使換熱器在無壓力的情況下冷卻到室溫。如果在壓力沖擊的作用下密封墊已經(jīng)變形，則它不能再恢復(fù)原來的形狀、位置，必須更換新的密封墊。如果沒有備用的密封墊，必須從整個板式換熱器組中取下受損密封墊兩側(cè)的散熱片，然后對剩余散熱片的密封墊結(jié)合面進(jìn)行檢查。必須嚴(yán)格按照使用說明書中的要求安裝剩余的換熱器片，為了保證剩余的換熱器有足夠的應(yīng)力以抵抗負(fù)載，必須將原來各片允許承受的應(yīng)力乘以原來的換熱器片數(shù)，所得的積再除以當(dāng)前剩余換熱器的片數(shù)，得到現(xiàn)在每個換熱器片必須承受的組裝應(yīng)力數(shù)值。
    5·結(jié)語
    板式換熱器的橡膠密封墊片做為使用較為廣泛一種零部件，雖小但作用大，因此仍然需要今后在實踐中對其性能進(jìn)行技術(shù)研究，對其使用特性進(jìn)行不斷的摸索。
    參考文獻(xiàn)
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    [3]《2009-2013年板式換熱器產(chǎn)業(yè)規(guī)劃研究與投資價值分析專題報告》.
    [4]《橡膠墊生產(chǎn)工藝加工制造方法制備制取技術(shù)大全(光盤)》.