搪玻璃设备所使用的垫片的失效会对人员生命和/或环境造成危害，但为了方便管理，它们常常被作为C类部件(即次要部件)对待。很显然，这种分类并不能真正反映此类密封件的重要性，各家公司也正在努力提升自身产品的可靠性，通过简化库存管理和安装程序来降低停机时间和总体成本。

密封挑战

搪玻璃设备经常在苛刻条件下接触腐蚀性化学品(如苯胺衍生物以及硫酸或盐酸)，尽管搪玻璃对这些腐蚀性和磨蚀性的介质具有高耐受性，且表面光滑，黏附性低(易于清洁)，有着生物及催化惰性等其他特性，要想使其实现可靠地密封却并非易事。原因在于搪玻璃材质的脆性高于金属，如处理不当便会出现裂纹或发生碎裂，那么在这种法兰的密封件上所施加的密封紧固力需低于全钢制法兰。这样一来，安装系统部件之间的垫片时，必须小心施加紧固力。

另一个问题是，怎样在法兰表面不平整或存在表面缺陷时仍然实现可靠密封。一旦搪玻璃质内衬已经熔合，其表面就无法返工了。为其选择的密封件必须能适应搪玻璃的这些特性，还要能够应对暴露于侵蚀性化学品和高温环境下的挑战。实际上，这些苛刻条件经常会造成密封件过早失效并带来更大的腐蚀风险。而密封失效造成的进一步后果包括：泄漏和排放失控、设备损坏、高更换率和维修成本、生产损失、计划外维护和停机，以及对员工健康和安全所造成的潜在风险(见图1)。

图1 密封件失效造成的设备腐蚀现象

现有的解决方案

聚四氟乙烯(PTFE)材料因其耐化学性而成为常用的选择。但是，这种材料缺乏顺应性和抗蠕变性。因此，普通密封件(如包覆垫片或填充聚四氟乙烯垫片)会通过与可压缩材料或填料的结合来试图克服这些弱点。

但包覆垫片也仅能部分解决问题。当包覆垫片发生渗透，甚至有缺陷时(聚四氟乙烯包覆材料的微孔结构或存在小孔)，都会随着时间的推移而导致垫片内部发生劣化。高温会使较低等级嵌体变硬及变脆(如压缩合成纤维板)，从而使其密封有效性降低。此外，若包覆垫片需要补偿，则会造成代价高昂的延误。

填充聚四氟乙烯(PTFE)垫片中通常含有玻璃球或玻璃纤维以提高其抗蠕变性，但这种做法并不足以应付所有情况。高温(尤其是温度循环)与搪玻璃所需的较低压紧力结合作用时，会造成垫片强度降低(由于蠕变)，进而导致更严重的泄漏发生。

基于膨体聚四氟乙烯(ePTFE)材料的替代解决方案

一种替代解决方案是采用膨体聚四氟乙烯(ePTFE)材料。1969年，Bob Gore在研究聚四氟乙烯(PTFE)体的加热和拉伸方法时，发现了这种材料。通过加热及快速膨胀处理方法的结合，可显著改善该材料的力学性能，同时又能保留聚四氟乙烯的原化学特性。膨体聚四氟乙烯(ePTFE)所增加的力学优点包括：

♦出色的防吹出性能;

♦优异的耐高温性能;

♦更长的使用寿命;

♦优良的顺应性以实现紧密密封;

♦极高的抗蠕变和抗冷流性能。

膨体聚四氟乙烯(ePTFE)也具有良好的顺应性，它能够使自身形状适应法兰表面上的任何不规则构造且不会降低密封件的密封性，可以在密封面质量各异的法兰上加以应用，从而实现可靠持久的密封(见图2)。

图2 GORE®带状密封垫片Series 1000在搪玻璃设备上的应用

新型带状垫片

GORE®带状密封垫片Series 1000经过专门设计，可以有效解决大型搪玻璃法兰(DN 600以上规格)的密封难题。带状密封垫片中包含有“Barrier Core”，该结构由压缩高密度聚四氟乙烯(ePTFE)组成，能够有效防止泄漏。

紧固螺栓时，“Barrier Core”会迅速形成一块高密度区域。因此，即使施加的应力相对较低时(如搪玻璃反应釜的情形)，也能实现优异的密封性能。采用本技术所实现的密封性要比未采用“Barrier Core”的传统带状垫片高十倍。此外，在同样的螺栓负载下，它提供了更高的抗蠕变性。戈尔带状密封垫片Series 1000可防止高挥发性化学物质的渗漏，从而更可靠地保护法兰表面，防止其受到影响(见图3)。

图3 GORE®带状密封垫片Series 1000 的“Barrier Core”

该带状密封垫片以方便的卷轴方式进行供应，简化了处理过程，缩短了交货时间。该方式也显著简化了密封材料的安装过程。在使用时，只需将所需长度的密封材料从卷轴上绕下并根据法兰的形状贴合即可。该垫片所配备的背胶便于其在法兰上放置就位，一名操作人员只需一个步骤即可完成安装(见图4)。

图4操作人员正在安装GORE®带状密封垫片Series 1000