空心金属O形环密封

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O形环密封的局部结构见图29.10-17，O形环密封因耐高温、耐腐蚀、气密性好，故特别适用于高温，高压及高真空密封，不仅可以用于小直径而且可以用于大直径的密封。
图29.10-17 O形环密封的3种类型图29.10-17所示为三种O形环密封的结构。其特性如下：
1）a型—非自紧O形环，用在较低压力场合，可以密封真空介质及有腐蚀性的液体或气体介质。
2）b型—充气O形环，在封闭的O形环内充惰性气体，可增加环的回弹能力，用于高温场合，O形环的充气方法，一般是采用在管子焊接之前，将固体二氧化碳或偶氮二异丁腈放入管内，焊接后再使之气化变成气体，或者直接充高压惰性气体。
3）C型—自紧O形环，在环的内侧钻有若干小孔，由于管内压力随介质压力的增高而增高，使环有自紧性能。用于高压超高压场合。
7.1空心O形环
空心O形环的材料可根据设计温度选取。
1）－60～－30℃的设计温度可选取奥氏体不锈钢、铜；
2）－30～50℃的设计温度可选取奥氏体不锈钢、低碳钢、铜、铝、蒙乃尔合金；
3）50～200℃的设计温度可选取奥氏体不锈钢、低碳钢；
4）200～350℃的设计温度可选取奥氏体不锈钢、因科镍；
5）大于350℃的设计温度可选取因科镍或其他相适应的材料。
当密封活性介质和密封环表面粗糙度较大时，可电镀或喷涂高延展性的补偿涂层材料，涂层材料按设计温度选取：
1）－60～350℃的设计温度可选取铜、银；
2）大于350℃的设计温度可选取银、金、铂；
3）－60～250℃的设计温度可选取聚四氟乙烯；
4）－60～120℃的设计温度可选取聚氟醚、聚三氟氯乙烯。
材料的选取与管材的接触线单位长度上压力（简称线压）和弹性回弹量有关，现将某些管材的线压和弹性回弹量推荐于表20.10-9。 表29.10-9 国内某些管材的比压和弹性回弹量
管子规格管子材料压扁度/η弹性回弹量/mm线压/N·mm-1Ф10×1不锈钢0.6700.167200Ф12×1不锈钢0.6230.2221200.7260.197100Ф12×1.5低碳钢0.6660.1532600.7820.140240Ф10×1铝0.6650.2751100.7330.262100制造O形环管子的壁厚取决于介质的特性和设计压力的大小。
（1）按介质确定
a）容易密封的重液体、可用薄壁管 b）气体，真空和轻液体用厚壁管 式中 t——管子壁厚（mm）；
d——管子外径（mm）。
（2）按设计压力确定
a）p＜0.7MPa时
用中等壁厚的非自紧O形环。
b）p=0.7～35MPa时，用厚壁管的自紧式O形环，并根据不同的介质和设计温度电镀或喷涂补偿层。
（3）O形环直径比d/D
当D≥100mm时，d/D=当D=200～300mm时，d/D=式中 D——O形环外径（mm）；
d——管子外径（mm）。
图29.10-18 压扁度与ρ1、ρ2的关系曲线（4）压扁度η 式中 α——O形环管子压扁后的高度（mm）
d——管子外径（mm）。
压扁度η根据图29.10-18决定，图中ρ1——O形环的回弹指数，表明O形环在压扁度为η时的回弹能力和变形能力；ρ2——O形环的膨胀指数，表明O形环在介质压力作用下的膨胀能力，反映结构的自紧能力。
根据图29.10-18的曲线，推荐压扁度选用η=0.6～0.75。
7.2 沟槽
空心O形环的沟槽尺寸见图29.10-19。
（1）沟槽深度 式中 η——压扁度；
d——管子外径；（mm）
δ——补偿层厚度（mm）。
（2）沟槽外壁直径 式中 r0——管子平均半径（mm）。
（3）沟槽内壁直径
开口沟槽 闭口沟槽