在纸浆和造纸工业中，有许多组成部分使操作工作。可以理解的是，更大、更昂贵的设备往往会得到最多的关注。然而，当考虑到潜在的挑战和问题时，用户可以通过关注更小但仍然至关重要的组件，如垫圈和密封件，来获得成功。
在考虑纸浆和造纸操作的系统和功能时，很容易忽视低成本、高后果的密封产品。仅花费几美元的垫圈故障可能引发严重的问题，如工艺效率损失、产品损失、工人受伤或计划外停机和停机。本文将仔细研究任何法兰连接(无论是小型管道法兰，热交换器，甚至是关键消化器)的垫圈选择如何对各种系统和磨机作为一个内聚单元的性能产生积极或消极的影响。
通常，垫片被认为是一个较低的优先级。垫圈的作用是密封两个表面，防止工艺流体的释放或大气污染物的侵入。从某种意义上说，它是总成或系统中最柔软、最薄弱的部分，但其关键程度不亚于法兰或螺栓本身。
确保所选垫片是正确的服务选择的第一步是记住一个缩写:STAMP(尺寸、温度、应用、介质和压力)。
讨厌的泄漏
水是任何纸浆和造纸厂的关键要素，近年来，节约用水已成为造纸厂成功的关键指标。过去可以接受的普通滴油现在被认为是节省成本的一个机会。此外，随着大量的水通过这些工厂，并返回到河流和湖泊等水源，用户需要确保水不受工艺化学品、设备润滑剂或任何其他不环保的制造副产品的污染。
泄漏通常归因于法兰在多年的使用中损坏或磨损。解决这个问题的最好方法是考虑提供更好的压缩性或一致性的垫片。这可以通过使用弹性体等较软的材料来实现，如果涉及化学物质，则可以使用高度可压缩的聚四氟乙烯(PTFE)产品。另一种解决表面不平整或磨损的方法是使用通过工程表面特征提供更多一致性的产品，减少垫圈上的接触面积，优化组合中螺栓施加的力。
从安装角度来看，低负荷密封产品可以更宽容，并有助于补偿低于理想的螺栓负荷。
许多令人讨厌的泄漏也可以归因于植物或软木纤维垫圈，通常发现在变速箱，检查盖和泵外壳。植物纤维垫片的缺陷在于无论用户如何操作，最终都会泄漏。由于这些产品是由植物纤维制成的，考虑一下植物是如何通过被称为木质部和韧皮部的小“管”将水从地面输送到植株顶部的。当这些“管子”被切割成薄片材料时，垫片最终会有数百万个微小的泄漏路径，最终会让水、油或其他介质通过。
与大多数事物一样，密封技术也在不断发展。新的密封解决方案旨在以最小的额外成本消除这些恼人且昂贵的泄漏。这些产品通常设计为更易于压缩，这对于往往是较轻重量铸件和/或钣金的齿轮箱，盖和外壳是必要的。可压缩性的提高，加上经过工程设计的可控膨胀特性，使得密封材料能够从工艺流体中吸收少量的水或油，轻微膨胀并产生更紧密的密封。虽然传统的植物纤维材料可能成本较低，但重要的是要考虑到液体损失的成本，滑倒安全问题，以及那些泄漏的液体进入下水道的相关成本，在那里必须进行补救。
酒类及其他加工化学品
轧机制浆侧的兼容性也是必不可少的。根据将木纤维加工成纸浆用于造纸的过程中使用的各种液体，具有耐腐蚀性或酸性的加工液体的产品是至关重要的。在为液体和腐蚀性溶液选择产品时，重要的是要考虑垫片材料中所有组件的电阻。
在20世纪80年代末和90年代初，许多工厂尝试使用带有乙丙二烯单体(EPDM)粘合剂的压缩纤维垫圈产品，用于强腐蚀性和烈酒服务。不幸的是，许多报告过早失效，如泄漏和爆裂，因为垫圈不像最初认为的那样合适。而EPDM部分的垫圈适用于烧碱和白酒，这只占约10%至20%的产品组成。剩余的纤维和粘土填料不耐腐蚀性。此外，这些三元乙丙橡胶粘合板也被用于其他领域，如松节油/高脂油回收系统。在这种情况下，情况正好相反。纤维和填料都很好，但EPDM粘结剂被碳氢化合物降解。
聚四氟乙烯基垫片材料已被证明是一个很好的解决方案的化学和含酒精的过程中发现的纸浆厂。聚四氟乙烯固有的蠕变特性必须解决无机填料，如硫酸钡。此外，专业的加工技术创造的PTFE产品不仅耐化学腐蚀，而且能够在不理想的安装条件和恶劣的使用条件下长期执行。使用前面提到的表面轮廓通过减少接触面积优化垫圈应力。这是另一种创建更可靠、耐化学腐蚀的密封解决方案的方法，可以提高负载保持力(减少蠕变)、可压缩性和对旧法兰磨损表面的一致性。
法兰设计挑战
如今，更常见的是用聚氯乙烯(PVC)、氯化聚氯乙烯(CPVC)和纤维增强塑料(FRP)制成的非金属部件取代旧的金属管道系统和储罐。这些产品不像传统的钢部件那样容易腐蚀，通常可以提高使用寿命。轻量化的设计，这类产品往往更容易处理和安装，同时提供成本节省比更奇特的合金。然而，重要的是要认识到，在以前的钢/金属系统中使用的纤维或传统的聚四氟乙烯垫圈不太可能是一个很好的适合。大多数非金属法兰和容器都是为弹性体(通常是50 - 70硬度的Shore A)设计的，这可能是一个学习曲线，因为选择弹性体不仅仅是选择正确的聚合物。这句话“一分钱一分货”是真实的弹性体板材和垫片产品。目前市场上发现的许多产品都是较低等级的材料，它们与较便宜的聚合物和填料混合以降低成本。许多弹性体产品可以用廉价的工艺制造，这对处理使用条件所需的材料性能产生了重大影响。
如果使用条件和/或化学品排除了更容易获得的聚合物(例如，EPDM、氯丁橡胶、氟碳基氟弹性体[FKM]等)，则通常可以选择接触面积较小的工程聚四氟乙烯溶液。这将非金属法兰中相对较低的允许扭矩转化为较高的应用应力，通过减少接触面积，同时仍然正确地支撑法兰，防止过度弯曲或旋转。
无论在哪个行业，无论是管道、储罐、换热器还是其他设备中，每一个法兰连接都是一个小系统。该系统的成功建立在所有组件正确协作的基础上。当一个垫圈、螺栓或类似的部件看起来像是一个小细节时，要问这样一个问题:“如果其中一个部件发生故障，会对整个过程产生什么影响?”这一思考过程将帮助用户在为任何操作选择正确的产品时采取全面的方法。