石墨墊片檢測內容詳解

石墨墊片作為關鍵的密封元件，其性能直接影響設備運行的可靠性與安全性。為確保其滿足工況要求，需進行一系列嚴格的檢測項目。以下為主要的檢測內容，涵蓋物理特性、機械性能、密封性能及化學穩定性等方面：

一、 物理特性檢測

• 尺寸與公差：
  • 精確測量內徑、外徑、厚度等關鍵尺寸。
  • 確保符合設計圖紙或相關標準（如 ASME, EN, ISO等）規定的公差范圍。
• 外觀質量：
  • 目視檢查表面是否存在裂紋、劃痕、凹坑、起泡、分層、異物夾雜等缺陷。
  • 檢查石墨層與金屬骨架（如適用）的結合是否均勻、牢固，無剝離現象。
  • 觀察邊緣是否整齊，無毛刺或破損。
• 密度：
  • 測量單位體積的質量，通常采用排水法（阿基米德原理）進行。
  • 密度值直接影響墊片的壓縮回彈性能和密封能力，需符合規定要求。
• 石墨純度與雜質分析：
  • 通過化學分析（如X射線熒光光譜XRF）或灰分測試等方法，測定石墨含量及雜質（如灰分、硫、氯離子等）的種類與含量。
  • 高純度和低雜質含量對耐腐蝕性和高溫穩定性至關重要。

二、 機械性能檢測

• 壓縮回彈性能：
  • 壓縮率： 在特定壓力下，測量墊片厚度的減少百分比（按ASTM F36等標準）。反映墊片填充法蘭面不平度的能力。
  • 回彈率： 卸除壓力后，測量墊片厚度恢復的百分比（按ASTM F36等標準）。反映墊片維持密封應力的能力。
  • 應力松弛/蠕變松弛： 在恒定壓縮量和溫度下，測量墊片密封應力隨時間衰減的程度（按ASTM E328, F38等標準）。評估長期密封穩定性。
• 抗拉強度與伸長率（針對增強墊片）：
  • 對帶金屬骨架（如沖刺板、波齒板）的墊片進行拉伸試驗（按ASTM E8等標準）。
  • 測量最大拉伸載荷（抗拉強度）和斷裂時的伸長率，評估金屬骨架的強度和延展性。

三、 密封性能檢測

• 室溫密封性（泄漏率測試）：
  • 在室溫下，將墊片安裝于標準法蘭夾具中，按規定的螺栓載荷緊固。
  • 通入規定壓力的測試介質（氦氣、氮氣或水）。
  • 使用精密儀器（如氦質譜檢漏儀、流量計）測量單位時間內通過墊片的泄漏量，需滿足標準（如ASME PCC-1附錄O, EN 13555, ISO 15848-1等）要求。
• 高溫密封性：
  • 在模擬工況的高溫條件下（需在設備允許范圍內），重復上述密封性測試。
  • 評估墊片材料在高溫下的熱穩定性及密封性能保持能力。

四、 化學穩定性與耐介質性能檢測

• 質量變化率與體積膨脹率：
  • 將墊片浸泡在特定化學介質（如酸、堿、油、溶劑等）中一定時間和溫度。
  • 取出后清洗、干燥，測量其質量變化百分比和體積變化百分比（按ASTM D471, D543等標準）。
  • 變化率需在可接受范圍內，表明材料耐介質侵蝕性好。
• 腐蝕性評估（針對金屬骨架）：
  • 檢查與介質接觸后金屬骨架（如適用）的表面狀況，評估是否發生點蝕、均勻腐蝕或晶間腐蝕。
  • 可參考相關金屬材料腐蝕試驗標準。
• 耐溫性驗證：
  • 通過熱重分析（TGA）或差示掃描量熱法（DSC）分析材料的熱分解溫度和氧化起始溫度。
  • 進行高溫老化試驗，觀察外觀變化、測量性能衰減（如壓縮回彈率），確認其宣稱的最高使用溫度下的穩定性。

五、 特殊應用要求的附加檢測

• 防火安全性能：
  • 對于有防火要求的場合（如API 6FB, BS 6755 Part 2標準），需進行火燒試驗。
  • 評估墊片在高溫火焰灼燒后及冷卻過程中的密封能力。
• 低溫性能：
  • 在低溫環境下測試其壓縮回彈性能、柔韌性和密封性。
• 滲透性（針對特定氣體）：
  • 測量特定氣體（如氫氣）在材料內部的滲透速率。

總結：
石墨墊片的檢測是一個多維度、系統化的過程，需依據具體應用工況（溫度、壓力、介質、法蘭標準等）選擇相應的檢測項目和標準。全面、嚴格的檢測是保障墊片密封可靠性、設備安全運行及延長使用壽命的關鍵環節。檢測結果應形成客觀、詳實的報告，作為墊片驗收和質量控制的重要依據。