石墨填料环（三）

August 25, 2020 1138

石墨环

除了各种石墨纸质量外，由它们制成的压盖密封件在变化的结构形式和密度方面也很独特。所提供的石墨环的密度通常在1.3至1.8g / cm 3的范围内。即使压力超过300 bar，也可以使用密度为1.8 g /cm³的环。
该密度是环的结构特征，并且具有更高的密度，耐压性增加并且可以实现更高的接触压力。就石墨环的结构形式而言，可以区分用于阀杆或在配件和阀门的自密封盖以及其他静态接头中用于静态应用的结构。在这种情况下，石墨环也可以包含金属成分。

如前所述，石墨环是通过将模具成型的石墨带缠绕成工具制成的。作为此过程的结果，环内部的薄片排列成特征性的折叠形状，这导致以下事实：轴向施加的压力被有效地转换为具有压力转换系数（K）的径向压力环总计约0.9。阀杆的密封件不含金属成分时，其形状可能是无止境的，或者是与密封环轴线成对角线的一个或两个切口。这些切口便于在操作维护服务期间安装环，因为它们不需要拆卸阀门驱动器。

如本文开头所述，膨胀石墨的特征在于非常低的断裂强度。在实践中，这意味着在轴向压缩时，它可能会挤入填料函和填料函之间的间隙，填料函底部的间隙以及填料函与填料函的壁之间的间隙。因此，在高压应用中以及大直径情况下，可引入石墨的间隙较宽，因此采用了特殊的结构程序以最大程度地减少挤出。

一种使用的方法是生产用金属箔横向增强的石墨环-它们构成一种类型的层压材料，其中石墨和金属箔的层交替排列。但是，在这种情况下，轴向应力到径向应力的传递很小，因此此类环被归类为“抗挤压环”而不是“密封环”。

增强的另一种方法是模压成卷在心轴上的金属-石墨层压板。在这种情况下，在环的横截面中会形成两部分折叠的形式。它的属性也与基本结构的属性相去甚远。此处，这些环通常也用作防挤出环，尽管在高压情况下它们也可以起到密封作用。当填充长填料函的底部空间时，这些环也可用作间隔环。假设填料函中的最大环数为6 –这是由接触压力的轴向分布引起的。

在静态应用中，有时在准静态应用中，用于高压操作且间隙较大（通常与大直径或配件和阀门的高磨损有关）的石墨环是在拐角处用钢套制成的。

这种夹套封闭了间隙并防止了石墨的挤出。护套的厚度可以在0.5mm至1.5mm之间，并且可以由诸如奥氏体钢或镍合金的不同材料制成。这种密封圈最常用于自密封盖以及中高压配件和阀门。在这种情况下，环的横截面可以是正方形，矩形或梯形。使用了多种其他加固方法，例如，结合了金属网，环角处的弹簧以及从动环和钢O形圈的几何形状复杂的组合。

通过组合不同形状，横截面和/或密度的环，可以在密封完整性方面优化套件，降低阀杆上的摩擦力，将磨损降至最低或降低接触压力。使用这些技术的某些特定的石墨套件设计已获得密封制造商的专利。