1.7.1 密封端面
 

　　1.7.1.1  每套密封裝置都包括一個主密封環(huán)和一個副密封環(huán)。其中一個密封環(huán)必須是經(jīng)過浸漬和滲透處理(填充微氣孔，提高致密度)的高等級防起泡石墨環(huán)；另一個密封環(huán)應(yīng)該是反應(yīng)燒結(jié)碳化硅 RBSiC，也可以采用常壓燒結(jié)碳化硅SSSiC。制造商應(yīng)該說明每套密封所用碳化硅的類型和級別。
 

　　注1：石墨是一種多孔性材料，一般采用真空——壓力浸漬工藝填充微氣孔，提高致密度。石墨本身抗腐蝕性和耐高溫性都良好，浸漬后這些的性能受到浸漬材料的影響，大打折扣。浸漬材料有樹脂和金屬之分。
 

　　浸漬樹脂(呋喃樹脂、環(huán)氧樹脂等)的石墨環(huán)，用于腐蝕性介質(zhì)，其抗腐蝕性和使用溫度取決于浸漬的樹脂材料，一般使用溫度≤176℃，端面溫度過熱時，往往會“起泡”；浸漬金屬(銻、銅等)的石墨環(huán)，主要用于高溫、高壓工況，如鍋爐給水泵密封，在非氧化環(huán)境中，使用溫度可達(dá)425℃。
 

　　注2：碳化硅材料廣泛地用作密封環(huán)材料。其主要優(yōu)點(diǎn)是硬度高，耐腐蝕性強(qiáng)、導(dǎo)熱性高和對石墨的摩擦系數(shù)低。碳化硅可根據(jù)成分和制造過程進(jìn)行分類：反應(yīng)燒結(jié)碳化硅是硅金屬與石墨在碳化硅基體中反應(yīng)燒結(jié)而得，成品中游離硅含量為 8~12%；無壓燒結(jié)碳化硅是由純碳化硅組成的；另外，還有各種等級的顆粒結(jié)構(gòu)。由此可見，這兩種類型的碳化硅在作為密封環(huán)材料應(yīng)用時存在性能上的差異，反應(yīng)燒結(jié)碳化硅在某些條件下被看作是一種對石墨摩擦系數(shù)低的材質(zhì)，它不易碎，但沒有無壓燒結(jié)碳化硅堅(jiān)硬，雖然有差異，但是并不懸殊。其重大的差別在于耐腐蝕性能，一般 PH 值在 4~11 之間的情況下，推薦使用反應(yīng)燒結(jié)碳化硅，此外，應(yīng)使用無壓燒結(jié)碳化硅。
 

　　注3：密封端面材料用于烴類介質(zhì)時的溫度上限：碳化鎢 400°C；整體碳化硅 425°C；石墨(氧化環(huán)境)275°C；石墨(非氧化環(huán)境)425°C。
 

　　注4：使用者應(yīng)當(dāng)清楚一些密封端面材料組合在泵測試的時候，由于測試流體是水，因而存在的潛在不適用性。
 

　　1.7.1.2  在介質(zhì)含顆粒、粘度高和高壓工況下的密封，可能需要硬對硬的密封端面材料。一般主密封環(huán)或副密封環(huán)的材料都應(yīng)是碳化硅，而由常壓燒結(jié)碳化硅、反應(yīng)燒結(jié)碳化硅和碳化鎢等材料組成的硬對硬端面材料組對，應(yīng)用也很廣泛。
 

　　注1：雖然密封端面材質(zhì)是石墨對硬質(zhì)環(huán)，但是許多工況需要兩個硬質(zhì)端面的組合。這些工況包括：被密封的介質(zhì)液體中有磨蝕性顆粒；粘度大；有結(jié)晶傾向；介質(zhì)會發(fā)生聚合反應(yīng)以及密封工作時存在嚴(yán)重的震動。
 

　　注2：當(dāng)液體潤滑充分時，碳化硅與碳化硅的組對能有效運(yùn)轉(zhuǎn)。碳化鎢與碳化硅的組對也很合理的，但需要注意的以下事項(xiàng)：
 

　　1) 當(dāng)密封的介質(zhì)是油時，碳化鎢與碳化硅的組對，性能優(yōu)異，甚至，是在低粘度，含磨蝕性顆粒的液體工況中。因此，碳化鎢與碳化硅的組對，是硬對硬端面組合的普遍的選擇。
 

　　2) 碳化鎢對碳化鎢的組對在重油、焦油、瀝青和苛性堿溶液中表現(xiàn)很出色，但在水中的性能不理想。但這對組合的PV極限值很低，使用時應(yīng)特別注意工況的 PV值。
 

　　3) 無壓燒結(jié)碳化硅對無壓燒結(jié)碳化硅的組對在腐蝕性工況下效果很好，但在干燥工況中運(yùn)行，易遭受損傷，因此不推薦在潤滑條件差的條件下使用。
 

　　4) 反應(yīng)燒結(jié)碳化硅對反應(yīng)燒結(jié)碳化硅的組對，已經(jīng)在烴工況下廣泛使用。在含磨蝕性顆粒的介質(zhì)(例如原油)中亦能發(fā)揮很好的效果。
 

　　5) 從摩擦學(xué)的角度來說，一般不贊成使用兩種相同的材質(zhì)做摩擦付。因此，往往把反應(yīng)燒結(jié)碳化硅做成窄的端面，與無壓燒結(jié)碳化硅的寬端面組合使用。但是，由于耐腐蝕等問題，目前應(yīng)用尚不廣泛。
 

　　1.7.1.3  如果主密封環(huán)和副密封環(huán)，采用同種類型材料(碳化硅和碳化鎢等高硬度材料除外)，可以通過采用涂層的方法來提高材料的表面硬度，改善對偶材料的摩擦磨損性能。
 

　　1.7.2  密封軸套
 

　　密封軸套材料一般是316、316L或316Ti或者同等于泵體的材料。
 

　　1.7.3  彈簧
 

　　多彈簧材料使用Alloy C-276 。單彈簧材料使用316不銹鋼。
 

　　1.7.4  輔助密封
 

　　一般情況下，O形圈應(yīng)采用氟橡膠FKM制造。
 

　　1.7.4.1  當(dāng)全氟橡膠(FFKM)價(jià)格太高或其性能存在問題時，可以改變輔助密封元件的材質(zhì)和設(shè)計(jì)，如聚四氟乙烯(PTFE)包覆O形圈、聚四氟乙烯V形圈、丁晴橡膠(NBR)、氫化丁晴橡膠(HNBR)、乙丙橡膠(EPM/EPDM)以及柔性石墨?？傊_選擇替代材料的關(guān)鍵是能否適用密封工作要求。
 

　　1.7.4.2  如果橡膠不能滿足使用溫度和化學(xué)性能的要求，應(yīng)選擇柔性石墨做輔助密封材料。
 

　　注：輔助密封材料的使用溫度范圍：
 

　　△ 氟橡膠      FKM      烴類介質(zhì)    -7~176℃
 

　　△ 氟橡膠      FKM      水基介質(zhì)    -7~120℃
 

　　△ 全氟橡膠    FFKM                 -7~290 ℃
 

　　△ 丁晴橡膠    NBR                  -40~120 ℃
 

　　△ 柔性石墨                          -240~480 ℃
 

　　1.7.5  金屬波紋管
 

　　B 型密封的金屬波紋管材料應(yīng)使用 Alloy C-276 。
 

　　C 型密封的金屬波紋管材料應(yīng)使用 Alloy 718 。
 

　　1.7.6  密封腔和密封端蓋
 

　　密封腔和密封端蓋的材料應(yīng)與泵體相同，或者采用防腐性能和機(jī)械性能更好的材料。一般密封腔和密封端蓋應(yīng)采用不銹鋼 316、316L、316Ti。
 

　　1.7.6.1  工作溫度 <175℃，密封端蓋/密封腔/泵體之間的密封應(yīng)采用O形圈。
 

　　1.7.6.2  工作溫度 ≥175℃，密封端蓋/密封腔/泵體之間的密封應(yīng)采用柔性石墨填充的304或316不銹鋼纏繞墊圈。
 

　　注：采用纏繞墊片時，需要相對應(yīng)的全壓縮狀態(tài)的螺栓力矩。
 

　　1.7.7  其他零部件
 

　　1.7.7.1  彈簧驅(qū)動部件(彈簧座)、傳動銷、防轉(zhuǎn)銷和內(nèi)部緊定螺釘至少應(yīng)具有 316 不銹鋼所具有的硬度和防腐蝕性。
 

　　1.7.7.2密封驅(qū)動部件對工作環(huán)境應(yīng)具有相應(yīng)的防腐性能。驅(qū)動緊定螺釘應(yīng)有足夠的硬度承受載荷，必要時可使用硬化不銹鋼緊定螺釘(如 17-4PH 沉淀硬化不銹鋼)。也可以使用其它方法(比如配鉆、中開環(huán)或錐形收縮圓盤)。
 

　　1.7.8  焊接
 

　　1.7.8.1  管件、承壓件、旋轉(zhuǎn)部件和其他承受高壓零部件的焊接、焊接修補(bǔ)和任何不同金屬材料之間的焊接，特別是金屬波紋管的焊接，應(yīng)由持有相關(guān)證書的操作人員按操作規(guī)程來完成和檢驗(yàn)。
 

　　1.7.8.2  所有焊接和焊縫修復(fù)，需按有效的規(guī)程進(jìn)行正確的熱處理及無損探傷。
 

　　1.7.8.3  采用復(fù)合材料制成的壓力腔應(yīng)遵循如下要求：
 

　　1) 板邊緣應(yīng)進(jìn)行磁粉探傷和滲透探傷。
 

　　2) 在焊縫清根(或修平)之后，在焊接處及附近區(qū)域要進(jìn)行磁粉和滲透探傷。在焊接熱處理之后需要再探傷一次。
 

　　3) 焊接的承壓部件(無論厚度為多少)，焊接后應(yīng)做熱處理。
 

　　1.7.8.4  與承壓部件的連接焊接部分應(yīng)按照如方法進(jìn)行。
 

　　1) 如果，可對焊接進(jìn)行100%的射線探傷、磁粉探傷、超聲波探傷或滲透探傷。
 

　　2) 焊接在合金鋼承壓元件上的輔助管道材料應(yīng)與腔體的材料具有相同的性能，或采用低碳奧氏體不銹鋼。經(jīng)過用戶的同意，可以采用與腔體的材料相容的其它材料。
 

　　3) 如果需要進(jìn)行熱處理，管道焊接應(yīng)在組件熱處理之前進(jìn)行。
 

　　4) 所有焊縫都需要根據(jù)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行熱處理。
 

　　1.7.9  低溫工況
 

　　對于操作溫度低于-30℃ 到 40℃，鋼材應(yīng)符合以下要求：
 

　　1.7.9.1 為了避免脆性破壞，低溫工況所采用材料的應(yīng)該能夠承受規(guī)范和其它規(guī)定要求的工作溫度。
 

　　注：一些標(biāo)準(zhǔn)中公布的金屬材料的設(shè)計(jì)許用應(yīng)力是在材料的最小拉伸特性的基礎(chǔ)上得到的，未考慮沸騰材料、半鎮(zhèn)靜材料、全鎮(zhèn)靜材料、熱軋材料、和規(guī)范化材料之間的區(qū)別，也不考慮這些材料是由細(xì)小還是由粗大晶粒組成。因此，選用材料時應(yīng)當(dāng)特別謹(jǐn)慎。
 

　　1.7.9.2  設(shè)計(jì)溫度為-30℃到40℃工況下的碳鋼和低合金鋼承壓零部件厚度大于25mm時，需要進(jìn)行沖擊測試。