低温阀用聚三氟氯乙烯密封垫片的低温性能研究.pdf

第44卷第5期化工机械497

低温阀用聚三氟氯乙烯密封垫片的

低温性能研究

张希恒周景莹

(兰州理工大学石油化工学院)

摘要为探索聚三氟氯乙烯(PCTFE)垫片在超低温阀中的使用效果，试验研究它在低温下的材料特

性。根据超低温阀的工作情况，选择25、一29、一50、一ll0、一162、一180℃6个试验温度，在试验机上分

别测量PCTFE样品的压缩率、回弹率及硬度等材料特性。结果表明：随着温度的降低，样品的硬度最大

升高了31．7％，压缩率最大减小了50％，而回弹率在不超过8％的范围内小幅度上升；由低温下PCTFE

的材料特性可知它在低温下具有较好的密封特性，且在一l10℃时性能最佳。

关键词超低温阀PCTFE密封特性压缩性回弹性

中图分类号TQ055．81文献标识码A文章编号0254-6094(2017)05-0497—05

阀门作为现代工业生产中不可或缺的部分，EN等通过试验研究了温度、应力应变对PCTFE

常用于石油化工、空气分离及航空航天等行的拉伸强度、伸长率和失效响应的影响；张宁

业¨’。阀门的密封性能在实际应用中至关重等研究对比了在77K条件下PCTFE、PEEK和PT．

要，尤其当阀内流通介质为超低温流体时，一旦发FE用作密封材料时阀座的泄漏率与密封稳定性，

生密封失效，将会导致阀体和与它相连的管道开并针对不同使用温度给出了选用建议。

裂泄漏，造成严重的经济损失并危及人员生命安现有的研究多是针对PCTFE的拉伸特性或

全J。对阀门泄漏的控制方法的研究主要集中压缩强度和蠕变特性，关于PCTFE低温压缩回弹

在对密封面和密封件的合理选型、优化设计上，扈性能的测试和低温密封性能的研究较少。笔者结

小丹和王永初通过在原有填料密封基础上设计通合超低温阀门的使用条件，在25、一29、一50、

有高压惰性气体的空腔办法，有效降低了阀杆处一110、一162、一180cc6个温度下测试分析PCT-

的泄漏量；郭爱民等研究了安全阀关闭件表面FE材料的邵氏硬度、压缩率和回弹率，研究PCT-

粗糙度与泄漏速率之间的关系并提供了设计指FE在不同温度下力学性能的差异，分析它作为垫

导；对于阀门法兰连接的地方，合理选用适应片材料的低温密封性能，为低温设备垫片材料的

工况的密封圈结构和材料是保证阀门密封性能的选用提供一定的参考和依据。

基础¨”，尤其是对于工作条件较为苛刻的低温1试验设备与试验方法

阀¨，对密封圈材料性能的要求更高。近年来，1．1试验设备与试样加工

耐超低温密封材料成为研究热点15,141，PCTFE作本研究采用WGDN．18300L型高低温试验箱

为常用的密封材料之一，表现出了优良的力学特调节试验温度，并利用UTM5205X型电子万能试

性和密封特性，其低温特性也逐渐被人重验机与HBRVD一187．5Dl型硬度计分别对不同温

视。刘昭等研究得出了PCTFE制品结晶度与常度下PCTFE样品的压缩、回弹性能和硬度进行测

温、低温力学性能对应关系紧密的结论；Brown试。

作者简介：张希恒(1966一)，副教授，从事阀门与密封技术的研究。

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