压力对密封胶圈的影响范文

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《中国设备工程杂志》2015年第二期

一、胶圈损坏原因分析

1.胶圈材质特性密封胶条材质为氟橡胶（FPM），由含氟单体共聚而得。其特征为耐高温（可达300℃）、耐腐蚀，此外机械强度、电绝缘性、耐老化性能都很好，适合于密封条件。

2.气体介质特性分析该机组的介质是以甲烷为主的气体，无色、无臭，溶于水，密度为0.7174kg/m3，燃点450℃，爆炸极限为5%～15%。同时气体中还伴有有机硫化物和硫化氢（H2S），其酸性成分长期与橡胶类物质接触，易于发生腐蚀。

3.配合间隙值对胶圈的影响该机组在机壳与内机壳配合的密封处有4处密封胶条，在这4处密封胶条中只有内机壳二段出口侧的密封槽配合外径尺寸φ1678mm与其它三个密封槽配合外径尺寸φ1690mm不相同，直径差12mm，单边差6mm。而在φ1690mm尺寸处配合的公差在0.35～0.5mm，如图2所示。此种密封结构决定了靠近机壳与内机壳密封配合间隙小的一侧不易发生胶圈损坏，而靠近机壳与内机壳密封配合间隙大的一侧易发生胶圈损坏。主要是这一侧的胶圈直接与气流接触，同时还受介质气体中含硫物质的腐蚀，时间长了将使胶圈变型、老化、腐蚀。

4.气体压力对胶圈的影响气体压力和流速会对物体产生冲击作用，在密封处气体与胶圈直接接触，并在气体压力和气体流速的作用下，不断地冲击密封胶圈，使该处胶圈长时间的在气流摩擦力的作用下。该天然气气体长期与裸露的橡胶类物质表面接触，易于发生腐蚀，更易发生侵蚀、老化、变质。

二、密封处结构的改进

通过上述的分析可以得出结论，该处密封胶圈的结构尺寸不合理。为此提出以下几个方案为该机组进行改造。

1.方案1:更改密封胶条的宽度在密封胶圈高度不变的情况下，将宽度变窄，在两侧增加金属护板，以防气体介质直接接触密封胶圈，同时将气体的压力和流速由原来直接作用在密封胶圈上改为作用在胶圈两侧金属护板上，其径向配合间隙为0.35～0.5mm，这样起到保护的作用。金属护板结构如图3所示。因增加的该金属护板的内外直径较大，加工难度大，精度要求高（采用数控线切割设备），为便于安装，故其结构采用6等分，它们之间采用螺钉销相连。

2.方案2：更改该密封处的局部结构在密封胶圈标准结构尺寸不变的情况下，对内机壳与机壳二段出风口靠平衡盘侧密封处的密封槽进行局部的结构尺寸更改，在该处设计一个镶嵌环形结构的密封槽，然后用螺钉等分把合，调整好配合尺寸间隙，保证密封性和安装工艺性要求。其镶嵌密封槽结构如图4所示。

3.方案3：对内机壳进行更换对内机壳重新进行结构设计，重新选择该处密封胶条规格，以保证该处的密封性和安装的工艺性要求。

三、结论

经过上述对该机组所产生的原因分析及几套整改方案的准备，经征求使用单位意见，同时考虑生产的运行情况，决定采用方案1对机组内机壳二段出风口靠衡盘侧密封处进行改造。经过改造的内机壳回装后，机组于2013年11月开车，经过近1年的使用，机组运转正常。

作者：李鹏郭欢王兴伟王永杰单位：沈阳鼓风集团