音符状 驼峰式 充气式 止水带 扁平 橡胶规格 唇式 制造规范 特氟龙 (Teflon) 涂层 密封设计 干船坞 操作处置与保存 Gina 隧道 Omega 隧道 安装 现场接头 橡胶液压密封件技术手册
特瑞堡密封件 特瑞堡密封件的设计和制造垫旨在确保水坝闸门和隧道的封闭可靠而严密 世界各地的大型水坝都在结构物内设有闸门, 以便控制水流 这些闸门的效率在很大程度上取决于橡胶液压密封件的性能 在供应用于大坝闸门及类似应用的专用橡胶密封件方面, 特瑞堡工程制品澳大利亚公司是市场的领先者 特瑞堡密封件有多种橡胶混合材料可供选择, 并且可采用 Kevlar 加强 织物加强或特氟龙涂层等工艺 特瑞堡工程制品澳大利亚公司已获 ISO9001-2000 质量管理体系认证, 致力于提供满足用户特定要求和工作条件的优质耐用的产品 为确保获得理想的构造, 密封件所有拐角部分通常全部模压而成, 而在应力相对较小的平直段采用硫化接头 特瑞堡工程制品澳大利亚公司可以根据不同的要求设计和制造橡胶密封件 本宣传册在大坝和隧道用橡胶液压密封件的技术方面作了阐述, 还提供了一份全面的密封件产品列表 关于各种密封件的更详细的尺寸介绍, 可以联系特瑞堡销售人员 电子邮件 :tqr.info@trelleborg.com 或电话 :+61 (7) 3866 7444 并从菜单上选择选项 1
特瑞堡大坝闸门密封件 音符型密封件 特瑞堡音符型密封件采用实心或空心球状物制成, 具体需根据负荷挠曲标准而定 实心型面不易产生压缩永久变形, 而空心型面则更适用于静水压较低的场合 这种密封件常用于侧封, 并且可以外覆 PTFE 涂层 音符型密封件上的球部主要用于在施加了水压的情况下抵住密封座 借助球部或茎部的挠曲, 可以实现密封效果 高压缩载荷下的密封件通常采用球部挠曲设计 而茎部挠曲更适合于以下情况 : 低压缩载荷 对不规则表面的密封 闸门尺寸有较大公差 密封板 水 压 球部挠曲 密封板 水 压 茎部挠曲
驼峰式密封件特瑞堡驼峰式密封件可采用单峰或双峰式设计, 并可外覆 PTFE 涂层 双峰式密封通常用于封堵回流, 比如感潮河段闸口 驼峰式密封常用于密封位于水下的直升式闸门和弧形闸门的顶边 对于静水压较低的场合, 可采用一个空心型面 密封面 水压 驼峰式密封件 密封面 密封面 水 水 压 压 双峰式密封件
平面密封件 特瑞堡平面密封件可采用纯平面 切角或圆角式的压紧面 倒角和圆角式密封件可减小密封件的接触面积, 便于压缩, 并为橡胶挠曲提供所需空间 平面密封件常用作底部密封 高水头闸门上的平面底部密封件的凸出不能超过密封所需挠曲水平 ( 比如 3-5mm) 水 压 平面密封 密封面 水 压 密封面 倒角式平面密封件
唇形密封件 特瑞堡唇形密封有多种不同的唇边角度和型面可供选择 它们本身具有挠性, 但只能用于同一平面内的运动 ( 比如弧形闸门或直升式闸门 ) 它主要是通过水压来激活密封 唇口的压缩, 从而实现密封 水 压 密封面 唇形密封件
55 IRHD 特瑞堡特氟龙涂层密封件 在制造带有特氟龙涂层的橡胶密封件方面, 特瑞堡工程制品澳大利亚公司拥有丰富经验 硫化过程中, 橡胶密封件表面上会粘接一层 PTFE( 聚四氟乙烯 ) 密封面上加入特氟龙材料有助于 : 大大降低摩擦系数 降低与密封板发生粘附或粘结的可能性, 特别是当密封件长时间受到高压缩情况下 有助于减小磨损, 增加密封件的寿命 橡胶与金属的摩擦系数一般在 0.6-1.4 之间, 而特氟龙与金属的摩擦系数一般为 0.1 摩擦主要取决于密封件硬度 (IRHD) 接触面的表面光洁度 平均表面接触压力 滑动速度, 以及密封件的湿 / 干度 下面这张曲线图反映了湿 / 干密封 ( 橡胶和特氟龙涂层橡胶 ) 方面摩擦系数与接触压力之间的关系 特瑞堡建议使用碳填充聚四氟乙烯, 它具有优异的抗紫外线性能 1 65 IRHD 摩擦系数 ( ) 0.5 80 IRHD DRY SLIDING SURF ACE WET SLIDING SURF ACE 0.1 PTFE (dry & wet) 0 0.15 0.2 0.25 0.5 1 1.5 表面接触压力 (MPa)
特瑞堡特种密封件 干船坞密封件 特瑞堡的干船坞密封件通常采用唇式型面, 带有一个经过硫化的钢制底板 它主要通过在唇边施加水压来形成密封 这些密封件主要用于应对闸口位置的定期大幅位移 钢筋加强底板可确保对船坞壁形成坚固而不透水的密封 水压 干船坞密封件 Gina 密封件 特瑞堡的 Gina 密封件常用于在水下隧道的两个混凝土管片之间提供密封或在隧道末端封堵临时隔壁 这些密封件往往面临较高的静水压 在密封面上可采用一个柔软的橡胶短头, 以确保在不平整的表面以及低接触压力下仍能保持水密性 这个短头能够在两个混凝土管片的定位过程中提供帮助 WATER PRESSURE 典型 GINA 密封件
Omega 密封件 特瑞堡 Omega 密封件常用于在水下隧道的两个混凝土管片之间提供内部密封 该产品通常采用织物增强材料, 需要面临各种方向上的较大幅度位移 密封件就好像是安装在隧道管片之密封 件就好像是安装在隧道管片之间区域的上方的一层膜 内部织物层的层数需视最大静水压和安全系数要求而定 为保证水密性, 可以在密封面上设计一些小棱脊 水压 典型 OMEGA 密封件 充气式密封件 特瑞堡充气式密封件常用于密封闸门和隧道等一些在密封面上存在较大位移或变化的应用 通过控制气体或流体的充注压力 ( 高于最大静水压 ) 来实现密封 为了维持所需充注压力, 需要使用一台空气压缩机或水泵以及自动控制装置 密封件可采用织物增强材料, 以便提升强度 ( 以应对高充注压力 ) 以及耐刺穿性 水压 典型充气式密封件
止水带 特瑞堡橡胶止水带常用于水下混凝土结构 ( 比如隧道 ) 中的活动缝 止水带是为了能在一定的静水压下仍保持水密性, 并允许各段混凝土之间存在各个方向上的位移 这些活动缝的运动可能是由于极端温 度波动以及混凝土的蠕变和收缩而导致 如果静水压较高, 止水带可在任一端配备钢板, 并锚固到混凝土上 选择什么止水带是由最大水压和密封件的最大伸长率决定的 典型内部止水带 典型外部止水带
规格 特瑞堡密封件为模制或挤压成型, 通常采用天然橡胶 EPDM 或氯丁橡胶的混合材料制成 天然橡胶具有优异的机械特性 如果密封件需要长时间暴露在日光下, 我们建议使用 EPDM 氯丁橡胶或与天然橡胶的混合物, 以增强耐臭氧性 如要应对侵蚀性气体或液体, 可使用其他合成橡胶 总体来讲, 橡胶液压密封件应具有高拉伸强度, 高抗撕裂性, 良好的耐摩擦性, 较低的水阻力, 以及出色的耐候性 下面提供了天然橡胶密封件的典型规格 测试标准 / 方法规格 硬度 (IRHD) 断后拉伸强度 断后伸长率 热老化 96 小时 (@ 70 C) 后的拉伸强度 AS1683.15.2 ASTM D2240 BS903A.Z AS1683.11 ASTM D412 BS903A.Z AS1683.11 ASTM D412 BS903A.Z AS1180.3 ASTM D573 BS903A.Z 65 ± 5 > 21 MPa > 450% > 老化前拉伸强度的 80% 168 小时吸水率 (@ 20 C) ASTM D471 < 5% ( 按重量 ) 耐臭氧龟裂性能 (100pphm @ 20% 应变 & 40 C & 96 小时 ) 22 小时后压缩变形 (@ 70 C) 抗撕裂性 耐磨性能 AS1683.24 ASTM D1149 AS1683.13B ASTM D395 BS903A/6A AS1683.12 ASTM D624 BS903A.3 AS1683.21 ASTM D1630 BS903A.9 无裂纹 < 30% > 70 kn/m < 0.5 ml
若无特别说明, 特瑞堡边角段和平直接头完全为模制 密封件成品会接受外观检验, 以确保达到用户要求和我们严格的工艺标准 在模制密封件与挤压成型密封件之间的选择往往就是在密封容差与工装成本之间的取舍 如果制造密封件需要新工装, 那么挤压模将是模具加工的一个低成本替代选择 对于带有特氟龙涂层或无倒角部分的密封件, 必须采用模制 下表依照 ISO3302 国际标准对橡胶模制 (M4 等级 ) 与挤压 (E3 等级 ) 在尺寸容差上的对比情况作了归纳 标称尺寸 MM 模制容差 (M4 等级 ) MM+/1 挤压容差 (E3 等级 ) MM+/- 0-6.3 0.50 0.80 6.3-10 0.70 1.00 10-16 0.8 1.3 16-25 1.00 1.6 25-40 1.3 2.00 40-63 1.6 2.5 63-100 2.00 3.2 100-160 2.5-160 - 1.5% -
特瑞堡密封件的设计 通常, 特瑞堡密封件的硬度 (IRHD) 达到 65 高水头闸门的密封件, 其硬度可能更高 ( 比如 75) 对于低水头闸门的密封件, 硬度可能较低 ( 比如 55) 或采用中空型式 对于球部直径为 44.5mm 的音符型密封件,6 kn/m 载荷下的估算挠曲如下 这些估算值基于实验室测试, 仅供参考 硬度 (IRHD) 实心音符型密封件的挠曲 ( 球部直径 44.5mm - 6kN/ m 载荷下 ) 空心音符型密封件 ( 带一个 25MM 孔 ) 的挠曲 ( 球部直径 44.5mm - 6kN/m 载荷下 ) 55 7.0 mm 16.0 mm 65 4.0 mm 9.0 mm 75 2.5 mm 5.5 mm 既定载荷下的挠曲可能会因老化 载荷循环次数及温度等因素而有所差异 在最开始的几次载荷试验中, 橡胶密封件可能会略微变硬 侧面和顶部密封件依靠水压来加强密封 底部密封件则依靠闸门的重量来提供接触压力, 实现密封 所有密封件均采用织物或凯芙拉加强, 以提升产品的强度和硬度, 但是这样容易削弱弹性和回弹能力 为确保水密性, 密封件在整个长度上都应采用连续一体的方式, 包住整个闸门的四周, 并采用模制的拐角和硫化接头 确保作用于密封件上的接触压力高于密封件上的压差 密封不足不仅会导致失水, 还可能引起闸门振动和噪声, 并显著影响密封件的寿命 夹杆 垫片及其他与密封件相接触的金属边缘应作圆角和光滑处理, 以免在压挤时损伤密封件表面 如果可能会有较大的碎屑, 应在密封件的上游为闸门配备一个托架, 以免发生损坏和阻塞 密封座通常嵌入在混凝土中, 它往往选用不锈钢 青铜 聚乙烯或其他耐腐蚀材料制成 由于表面粗糙不平, 不建议将密封件直接坐在混凝土上, 因为这样会导致摩擦增大, 使用寿命缩短 闸门与密封条之间的空隙在设计上应允许闸门在尺寸上有一些差异 如果空隙过宽, 在静压头较高的情况下, 密封件有可能被挤压并穿过空隙
操作处置与保存 特瑞堡密封件经过专门包装, 能承受运输过程中的冲击 对橡胶密封件 应采用正确方式小心操作和保存 1. 避免暴露于日光直晒和高浓度臭氧条件下 2. 最好存放在没有紫外线照射和较大温度变动的阴凉房间内 3. 最好平放, 并处于松弛状态 ( 不要卷起, 应保持平直 ) 4. 顶部不要放置其他物体 5. 避免将收到的密封件弯折或卷绕成更细的卷, 特别是特氟龙涂层密封件 6. 避免密封件接触尖锐物体 7. 将其保存于干燥条件下, 远离油 化学品等 8. 避免使密封件处在极端温度下 9. 不要让密封件靠在磨蚀面上 10. 如果密封件在室外存放, 应提供盖子以遮挡光线, 但要确保空气自由流通 11. 如果密封件为卷绕存放, 应在安装前的至少 72 小时前展开 12. 对于带有 PTFE 的密封件, 不得以任何方式进行弯曲或折叠, 安装前必须始终存放在没有日晒的阴凉干燥处
密封件的安装 安装方式 特瑞堡密封件有 3 种不同的安装方式 : 密封件既可整套提供 ( 带有模制拐角 ), 也可提供单独的模制拐角和平直段, 以便在安装时于现场进行连接 安装密封件时应使其能够借助水压 的作用来进行密封, 而不是单单依 靠机械压缩 压力 高效密封设计 压力 低效密封设计 强烈建议钻孔在现场进行, 并且最好使用管钻 ( 窝钻 ) 在送到现场后, 预钻孔的位置容易产生轻微改变, 特别是在有较大气候变化的情况下 如有可能, 尽量将密封件作为一个整体单元来安装 如果长度上存在任何差异, 可通过压缩或拉伸密封件的整个长度来 吸收 这种出入 松开密封件并使用水润滑管钻钻孔 重新将密封件安放到闸门上并夹固就位, 拧紧螺栓 穿过音符型密封件和唇形密封件的螺栓应使用垫片 螺栓孔是一大潜在泄漏源, 因此应配备尼龙或橡胶垫圈 密封压板上的螺栓张力的变化可能会使密封件产生起伏不平的情况 将密封件临时夹固到所需位置, 然 后对螺栓孔的位置作上标记
现场接头 现场连接特瑞堡密封件的选择包括 : (a) (b) 冷硫化接头 使用适当的胶粘剂 热硫化接头 使用电热式模具 由于工装成本较高, 第二种方案成本更加高昂, 但对于高静水压环境下的密封件 ( 需要高强度粘接 ) 推荐使用 对于更常用的尺寸, 可选择电热式模具 如想进一步了解热硫化接头的选项, 可联系特瑞堡工程制品澳大利亚公司代表 我们可以安排现场技术人员帮助您制作热硫化接头 建议使用以下材料来完成冷硫化连接 : 冷硫化胶粘剂 ( 比如 SC2000) 无齿锯 ( 将其磨锋成刀刃 ) 轴锯箱 ( 用以确保平直均匀的切割 ) 圆盘打磨机或粗砂纸 橡胶粉 ( 可选 ) 清洁剂 ( 比如, 丙酮 ) 小油漆刷 完成冷硫化连接的推荐操作程序如下 : 1. 将密封件放在轴锯箱中, 以大约 30 度角进行磨削式切割, 切成密封件型面 如果没有轴锯箱, 则以正确的角度制作一个对接接头 将两段的端部对在一起, 检查是否精确适配 2. 要连接的表面应当用圆盘打磨机或粗砂纸进行粗糙处理, 然后用丙酮清洁
3. 混入少量胶粘剂 使用小油漆刷对要连接的已清洁表面施加第一遍涂层并晾干 不要让两个表面接触到一起 4. 施加第二遍胶粘剂并待其达到指触干燥程度 将两边放在一起并夹持就位 5. 如果连接处有任何间隙, 可将橡胶粉与少量胶粘剂混合, 形成膏状物 将膏状物涂敷在间隙中并晾干 用于直连接的轴锯箱
近期项目 澳大利亚 新南方铁路 (NSW) 库努纳拉 (Kununurra) 分水坝 (WA 休姆 (Hume) 大坝音符型密封件 (NSW) 卡塔拉克特 (Cataract) 大坝 (NSW) 雪山水力发电方案 (NSW) 水力发电方案 ( 塔斯马尼亚 ) Swanbank 电站 (QLD) Wyangala 大坝 (NSW) Eildon 水库 (VIC) 皇家松林度假村 (QLD) Boobegan 湾 (QLD) Stanwell 电站 (QLD) 昆士兰 Sunwater NRG 格莱斯顿 (QLD) 墨尔本水务系统, 帕特森湖 Wivenhoe 大坝 (QLD) - 止水带和 Gina 密封件 - 唇形和平面密封件 - 音符型密封件 - 音符型密封件 - 专用闸门密封件 - 专用闸门和充气式密封件 - 泄放阀密封件 - 闸门密封件 - 堵水墙密封件 - 闸门密封件 - 河闸与溢流堰闸门密封件 - 充气袋总成 - 蝶形阀密封件 ( 采用 Kevlar 材料 ) - 音符型密封件 - 闸门密封件 - 堵水墙 驼峰式密封件 ( 带 PTFE)
海外项目 伦敦地铁 罗塞斯 (Rosyth) 皇家船坞 ( 英格兰 ) 德文波特港(Devonport) 皇家船坞 ( 英格兰 ) Tanggari 水力发电工程 2 期 ( 印度尼西亚 ) 香港港口 卢穆特电站 ( 吉隆坡 ) Bouwdienst Rijkswaterstaat Devonpor t 皇家海军船坞 Ruacana Hydro Namibia 南非开普敦维多利亚码头 新西兰奥克兰 Devonport RNZN 码头 - 织物增强 Omega 密封件 - 干船坞密封件 - 干船坞密封件 - 音符型密封件 - Gina 密封件 - 专用隧道密封件 - 专用唇形密封件 - 干船坞备用密封件 - 音符型密封件 ( 带 PTFE) - 干船坞密封件 - 浮船坞闸门密封件
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