那些用于法兰、管道阀门、泵和压缩机密封的成型密封圈、堵塞密封和滑动轴承密封常常是维修工要面对的棘手问题。其主要是因为这些密封件的使用条件越来越恶劣：不断提高的工作压力，越来越高的圆周速度和工作温度，这些都对成型密封件的材料提出了更高要求。

即便是高性能运动赛车的设计者在选择密封件时也可能发生错误.在流程工业设备中也会用到这种径向密封圈的。在温度高达200℃、圆周线速度高达25m/s时，Freudenberg密封技术公司研发生产的HTS II系列的O型密封圈是最佳的选择。这种密封圈使用的材料是PTFE聚四氟乙烯和不锈钢组合而成的材料，在该公司专门设计的结构型式的帮助下，使这种密封圈非常适合于在流程工业领域中使用。

其特殊的密封唇设计保证了最佳的密封压力，保证了密封力能够随着工作压力的提高而提高，在温度提高之后也会在密封唇上有相应的作用。这样就使得HTS II系列的密封圈能够在很高的圆周线速度或高压力下有着很好的密封作用。

图1 法兰连接密封不严产生的污染占整个工业污染的30%左右，因此VDI 2290技术标准不仅仅对密封件的生产质量提出了要求、做出了规定，而且也对密封件装配的方式和方法做出了规定。Dräger MSI公司研发生产了一种检测可燃气泄漏的探测器

节能型的整体式滑动密封件

能耗产品的生态化设计指令规定：要减少机床设备的功率消耗。根据这一要求和规定，密封件生产厂家也在做着自己的努力。Eagle Burgmann公司推出的Ecartex系列密封件是一种涂覆了Diamond-Face碳化涂层的整体式滑动密封件。这种DF涂层的滑动密封件有着很高的硬度、耐磨性能和耐热性能。据生产厂家介绍，这种节能型滑动密封件能够减少80%的能源消耗，坚固的滑动轴承寿命也提高了100%。

一个计算实例就能够说明问题，没有涂层的Cartex–SN/43(SiC/SiC)滑动轴承在每年8000h的时间里把3200kWh的功率转换为摩擦力。相同的、带有DF涂层的Ecatex滑动密封件在相同的工作时间里可以节约大约2500kWh的功率，相当于节约了325欧元的工业电力费用。生产厂家指出：根据结构型式和选择的材料不同，这种密封件比基本型的价格高出50%~100%，而价格提高后的投资回收期则不到2年。

VDI 2290：法兰连接的密封

从2012年6月开始，VDI 2290技术标准就用于按照TA-Luft大气有害物质排放标准对液体、气体介质输送系统中法兰连接密封性能的评判了。这一技术规范适合于管道系统最高工作温度400℃的仪器仪表、阀门的金属法兰的螺栓连接。

对于许多流程设备运营商来讲，这里需要注意的是，虽然密封件的材料通过了认证检验，但只能说其材料是合格的，不能说明其应用是符合要求的。这里要求的是需要整个密封系统全部合格：从连接法兰、螺栓到密封件。因为只有一个密封件根本不能说明是密封或者不密封，说明问题指的是整个应用系统的密封和不密封。

若密封系统的安装不正确，就存在着泄漏的风险。当安装、使用不正确时，最好的密封件也无能为力，起不到密封作用。因此，按照新的规定密封件的装配也成为质量保证体系中的一个组成部分了。下文德国某化工生产基地的具体实例充分说明了这一规定的必要性，在该化工生产基地的流程工艺设备中对其安装使用的474个环境报警阀进行了拆检，其中80%的泄漏都是由于装配不正确而带来的泄漏。

图2  “流程设备操作者们只需通过计算的方法证明满足了VDI 2290技术标准密封、防止泄漏的要求就足够了。”——Jörg Skoda先生，IDT工业和密封技术协会应用技术部负责人

法兰连接计算

VDI 2290技术标准对在什么时候、按照什么规则来证明连接是否密封也做出了解释和说明，它强制性地规定了必须遵守的密封等级，规定了法兰力矩的操作过程和使用的拧紧力矩。

Garlock公司就是一家按照DIN EN 1591-1标准提供法兰连接计算的技术服务公司。在法兰连接计算时，使用了按照DIN EN 13555标准测定的密封特性值。这样就可以利用弹性-塑性曲线标准密封连接计算的可靠性了。他们不仅仅可以对整个管道系统的等级进行计算，而且也能够可靠地通过各个螺栓材料的p/T-评级值进行核算，对选择的密封件材料是否合适进行验证。同时，也能够对密封状态进行逐项核算或者作为一个价格组进行多种复合计算。

可视化技术分析法兰密封性能

在实践中，人们发现与密封件接触的表面有着不同的损伤，例如因锈蚀而使得接触面坑洼不平，由内向外的刻、划伤，密封条外侧由装配专用工具在装配或者拆卸时带来的损伤，或者在密封面中部有深深的压痕。

Kempchen公司研发生产的Kemanalysis系统能对这些状况进行模拟分析。通过平面度的可视化给出清晰的密封件承载状况图像，同时也给出接触面受到的压力大小图像，能够清楚地显示在受力状态下的变形和压应力。Kemanalysis系统像普通密封件一样安装。专用的环毂把这一检测系统围在一起，保护着非常敏感的检测试纸不受化学腐蚀。连接好后即可开始分析，即可利用纯视觉的目视检查、分析，也可以利用计算机支持的软件进行平面分析。

当法兰的接触面受到损伤时，Gore公司研发生产的膨体聚四氟乙烯是最佳的密封材料，这种PTFE具有很好的变形匹配性能，即使是法兰的密封接触面受到损伤之后也能够很好的密封，且有着很好的抵抗蠕变和冷变形的性能。据生产厂家介绍，这种密封材料还有很好的耐高温性能以及很长的使用寿命。由于有着很好的抗蠕变性能，因此可以用更大的力来拧紧连接法兰的螺栓，从而把泄漏的风险降低到了最小的程度。抗蠕变性能越高，法兰连接密封性也就越高，流程设备的工作安全性、可靠性也就越高。

防泄漏密封

但是，尽管精心设计并按照操作规程进行了装配仍然密封不严时怎么办？这时Bardenhagen公司提供的技术服务便会派上用场：当化工、石化领域和火力发电站等企业的设备运行时出现了连接法兰、管道阀门、管道弯头和堵塞等处的密封不严时，都可以利用提供的泄漏密封技术堵住泄漏的漏洞。他们在较大直径管道泄漏中最常用的堵漏方法是所谓“箱式密封技术”，用预制的和特制的专用箱式密封壳和密封胶把整个泄漏部位全部封装起来，实现了直到下一检修期时的长期、可靠的密封。