【康沃真空網(wǎng)】管道或設(shè)備法蘭發(fā)生泄漏時(shí)要如何快速并正確地給出解決方案，這是困擾大部分工程師的難題。中醫(yī)看病講究“望聞問切”，其實(shí)工程師也可按照“望聞問切”這4個(gè)步驟來判斷或解決墊片泄漏問題。
“望”這里主要是指查看現(xiàn)場(chǎng)使用后的墊片（墊片查看前需經(jīng)過清潔處理），觀察墊片是否壓縮均勻，是否有不對(duì)中的痕跡，是否有開裂，是否有明顯的尺寸變形等外觀可以看出的異常。
“聞”對(duì)于資深的工程師有通過聞橡膠氣味判斷橡膠品種的，但是這個(gè)僅局限于橡膠墊片，其它材質(zhì)的墊片很難在這一步有突破。
“問”是最關(guān)鍵也是解決問題必須了解的環(huán)節(jié)。我們需要了解墊片的材質(zhì)，墊片的名義尺寸，墊片用在什么設(shè)備或者管道，設(shè)備和螺栓情況，法蘭間介質(zhì)的種類和名稱，安裝程序，墊片所承受的溫度，壓力等一系列的信息，這些我們都需要跟墊片使用者確認(rèn)。
“切”這一環(huán)節(jié)需要結(jié)合動(dòng)手來輔助。前面在“問”的環(huán)節(jié)中提到了墊片的名義尺寸，這一環(huán)節(jié)就需要工程師實(shí)際測(cè)量出使用后墊片的尺寸。為了測(cè)量的精確性，測(cè)量工具最好用千分尺，多點(diǎn)測(cè)量。需要測(cè)量墊片的厚度，內(nèi)外徑或者其它關(guān)鍵的尺寸。信息收集完，如何利用以上信息分析并解決問題，就需要工程師找到關(guān)鍵信息并按照各自的經(jīng)驗(yàn)分析和判斷。
通常判斷的第一步就是客戶選擇的墊片材料是否適用于該工況？在我們接受到的失效案例中，有出現(xiàn)因選型錯(cuò)誤而產(chǎn)生的泄漏。
例如從需要密封的介質(zhì)方面考慮，墊片是否會(huì)被介質(zhì)腐蝕（圖1），介質(zhì)是否具有很強(qiáng)的滲透性而墊片又不夠致密？
圖1 墊片被單體介質(zhì)腐蝕發(fā)生爆米花效應(yīng)
從溫度方面，現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際操作溫度是否達(dá)到該材質(zhì)的極限溫度，墊片是否要承受溫度循環(huán)等？每種材質(zhì)的墊片也都有各自的溫度范圍，比如通常橡膠墊片承受的溫度上限在100℃-200℃，石墨墊片是454℃，無石棉纖維墊片是200℃-300℃，聚四氟乙烯墊片是260℃，超高溫材質(zhì)可以達(dá)到1000℃。
所以當(dāng)發(fā)生泄漏的時(shí)候，需要檢查墊片是否實(shí)際承受的溫度超過了該材質(zhì)可承受的溫度范圍（圖2）？
圖2 石墨墊片石墨部分被高溫氧化
從壓力方面，是否墊片承受了瞬時(shí)壓力沖擊，是否將軟墊片用在磅級(jí)超過Class300（或PN40）法蘭上？
圖3 壓制纖維橡膠墊片在鼓泡測(cè)試中泄漏
從密封性上考慮，是否需要纖維類墊片通過鼓泡測(cè)試（圖3）？是否需要軟墊片的密封等級(jí)在常壓下達(dá)到1*10-5cm3/s? 類似這樣的要求，有時(shí)這些應(yīng)用中的某一細(xì)節(jié)被忽略，當(dāng)墊片到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)問題才暴露出來。其實(shí)這些不可能達(dá)到的要求在選型時(shí)就需要及時(shí)跟客戶溝通澄清，以便客戶重新選擇更合適的產(chǎn)品在這些特殊工況。
曾接觸過一生產(chǎn)設(shè)備的客戶，因購(gòu)買的墊片過不了鼓泡測(cè)試設(shè)備無法準(zhǔn)時(shí)發(fā)貨。后來他們找到Garlock公司，經(jīng)過交流后我們發(fā)現(xiàn)他使用的是壓制纖維橡膠墊片。從材料選擇上來說壓制纖維橡膠墊片根本過不了鼓泡測(cè)試，是由于纖維墊片自身的纖維存在間隙不夠致密，很難通過氣密性測(cè)試。最后在綜合考慮了一系列工況影響因素后，我們推薦了改性聚四氟GYLON系列的產(chǎn)品，解決了他們的難題。
當(dāng)墊片的選型沒有問題的時(shí)候，就需要利用實(shí)際測(cè)量的墊片尺寸信息來分析失效原因。比如利用使用后的墊片厚度結(jié)合名義厚度就可以計(jì)算出墊片的實(shí)際壓縮率，通過壓縮率就可以判斷墊片是否過壓或者壓應(yīng)力不足或者壓縮不均勻。因?yàn)槊糠N類型的墊片都有一個(gè)壓縮范圍，如一般橡膠墊片的壓縮率在20%-45%，無石棉纖維的壓縮率在7%-17%，改性聚四氟乙烯墊片的壓縮率7%-40%（因填充料和加工方式不一樣，所以壓縮率范圍較大），膨體四氟的壓縮率可以達(dá)到60%-80%。超過最大壓縮率墊片就會(huì)壓裂（見圖4）；
圖4 墊片過度壓縮導(dǎo)致墊片壓潰
達(dá)不到規(guī)定的最小壓縮率，墊片就會(huì)因載荷不足（見圖5）從而達(dá)不到上緊密封的效果。墊片載荷不足或壓縮不均勻（見圖6）都容易引起墊片受內(nèi)壓吹出，從而產(chǎn)生泄漏。
圖5壓縮載荷過低引起墊片吹出 圖6 壓縮不均勻?qū)е聣|片吹出
以上這些案例都屬于因墊片壓縮不當(dāng)而造成的泄漏。這種類型的失效有多種原因，包括但不限于不正確的安裝程序。為了避免因安裝不當(dāng)導(dǎo)致的墊片泄漏，我們需要安裝人員嚴(yán)格按照墊片廠家推薦的安裝指導(dǎo)來安裝墊片。安裝指導(dǎo)一般包括如何清理法蘭表面，如何上緊螺栓以及墊片需要的扭矩值（除非金屬法蘭外）等要求，具體信息可參考Garlock官網(wǎng)的安裝指導(dǎo)。在此需要特別說明一下非金屬（PVC,FRP,搪玻璃等）管道或法蘭，在保證墊片達(dá)到密封效果的前提下，需要按照設(shè)備或法蘭生產(chǎn)商提供的扭矩值上緊。否則很容易出現(xiàn)墊片尚未上緊而法蘭已因過度上緊而被壓裂的情況，如下圖（圖7）。
分析墊片泄漏的方法很多，包括但不限于以上內(nèi)容。當(dāng)然,為了減少泄漏事故的發(fā)生，除了選擇可靠的密封方案和妥當(dāng)?shù)陌惭b外，定期檢修是非常重要的的。特別是有毒有害介質(zhì)或密封要求苛刻等關(guān)鍵部位一定要做好檢修計(jì)劃以及保管好檢修記錄，定期更換密封件以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行，減少不必要的停工以及危害。
