垫片基础知识

1、垫片基础知识-、基本包垫片密封原 ：垫片密封是靠外压紧密封垫片，使其本身发生弹性或塑性变形，以 填满密封面上的微观凹凸平来实现。也就是用密封面上的比压使介质 通过密封面的阻大于密封面两侧的介质压差来实现密封。垫片密封的泄有二种：渗透泄与界面泄渗透沿（垫片中间沿）：对非属材而言，从材的微观结构看，本身存在微小缝隙和细微的毛细管。具有一定压的体自然容通过它 们泄出来，此泄称为渗透泄，其泄约占总泄的1020%。可以采用同材的复合或机械组合型式形成渗透性的结构。或者使用 较大的压紧使材加密实,减少以至消除泄。界而沿 （因连接面泄 ）：两连接表面（即密封面）以机械加工的微 观纹来看存在粗糙和变形，它们与

2、垫片之间总存在泄通道，由此产 生的泄叫界面泄，其泄约占总泄的8090%。界面泄与垫片材的性质、接头的机械性质与状态、密封淌的特性以及紧固件的夹 紧程有关。总结：要少泄，首先垫片要“夹紧，同时要求垫片有一定的“回弹 以回弹填满空隙，否则也。回弹取决于垫片本身的材质和结构 及使用条件（温、压）。垫片夹紧后（初始密封），在介质压住用 下（垫片内侧直接和介节接触）的密封叫工作密封。以论上说，预紧应 国大，垫片中贮存的弹性应变能也愈大，因而可用于补偿分离或松弛的余地也就国大，当然要以密封材本身最大弹性变形能为极限。紧固件 因受在引起应松弛、垫片化弹性下，垫片长期受压等原因可能导 致“昨天今天。二、钢制管

3、法兰用垫片标记根据现国家折准郊制其法兰、垫片、紧固件（HG/T 2059220635-2009）的要求，郊制其法兰用垫片（PN系）标涪规定如下：其中：a为标准为号1、HG/T 20606-2009钢制管法兰用非属平垫片（PN系）2、HG/T 20607-2009郊制其法兰用聚四氟乙烯包覆垫片（PN系）3、HG/T 20609-2009郊制其法兰用角包覆垫片（PN系）；4、HG/T 20610-2009钢制管法兰用缠绕式垫片（PN 系）5、HG/T 20611-2009郊制其法兰具有覆盖层的齿形组合也PN系）6、HG/T 20612-2009郊制管法兰非角环形垫（PN系）。b为垫片名称垫片表示；

4、2、聚四氟乙烯包覆垫片用“四氟包覆垫 表示；3、角包覆垫片用“将包垫片表示；4、缠绕式垫片用“缠绕垫表示；5、具有覆盖层的齿形组合垫用“齿形垫表示。6、非角环形垫用“椭圆垫/八角垫表示。c为密封;面型式代号（与相应的法兰配套）表1 非属平垫片密封面型式代号及公称压范围密封面型式（代号）公称压 PN全平面（FF）2.5 16突甬（RF）2.5 63凹雨/凸面（FM/M）10 63榫甬/槽甬（T/G）10 63表2缠绕式垫片型式及代号类型代号断而形状适用法兰密封面型式基本型A榫甬/槽甬带内环型B凹雨/凸甬带对中环型C16 -r 犬面 a带内环和对对中环型D犬面 a注：1.a也适用于全平面的法兰密封

5、甬；2.角缠绕式垫片适用的公称压为： PN16、PN25、PN40、PN63、PN100、PN160图1 B、C、D型缠绕式垫片d为公称尺寸（DN）公称压（PN）f为材代号1、非属平垫片材代号由“垫片（主）材代号 /包边材代号标记，无包边材，则写，只写垫片材代号。表3 非属平垫片使用矣件类别名称标准代号适用范围最大(pxT)(MPaxC)公称压 PN工作温（C）橡胶天然橡胶aNRW16一50 + 8060氯丁橡胶CRW16一20 + 10060丁腈橡胶NBRW16一20 + 11060丁苯橡胶SBRW16一20 + 9060三元乙丙橡胶EPDMW16一30 + 14090氟橡胶FKMW16一2

6、0 + 20090石棉橡胶石棉橡胶板GB/T 3985XB350W25一40 + 300650XB450耐油石棉橡胶板GB/T 539NY400非石棉纤维 橡胶非石棉纤维的 橡胶压制板a无机纤维bNASW40一40 + 290d960有机纤维一40 + 200d聚四氟乙烯聚四氟乙烯板QB/T 3625PTFEW16一50 + 100聚四氟乙烯板或带b，cePTFEW40一200 + 200d填充改性聚四氟乙烯板RPTFE柔性石墨增强柔，性石墨板JB/T 6628JB/T 7758.2RSB10 63一240 + 650（用 于氧化性介质时： 一240 + 450）1200高温云母高温云母复合板

7、10 63一960 + 900江：1增强柔性石墨板是由锈钢冲齿或冲孔芯板与膨胀石墨子复合而成，锈钢冲齿或冲孔芯 板起增强作用。2高温云母复合板是由316锈钢双向冲齿板和云母复合而成，锈钢冲齿板起增强作用。a除大表的规定以外，选用时还应符合HG/T 20614的相应规定。b非石棉纤维橡胶板、膨胀聚四氟乙烯板或带、填充改性聚四氟乙烯板选用时应注明公认的厂商牌 号（详见HG/T 20614附录A），按具体使用工况，确定具体产品的使用压、使用温范围及最大（pxT）值。C膨胀聚四氟乙烯带一般用于管法兰的维护和保养，尤其是应急场合，也用于异形管法兰。d超过此温范围或饱和蒸汽压大于1.0MPa （表压）使用

8、时，应确认具体产品的适用条件。2、缠绕式垫片首先应该明确缠绕式垫片按其构造的主体材来看，是 属于半角垫片, 所以其材代号应明确四个部分的材：对中环材代号+属带材代号+填代号+内环材代号。注意：当无内环或无对中环时，标记代号为“0。 Vm：3.填充材料对中环图2 D型缠绕式垫片各部分名称表4缠绕式垫片标记代号和标志缩写材标记代号标志缩写材标记代号标志缩写属材属材碳钢1CRSNi-Mo 合Hastelloy B29HAST B0Cr18Ni92304Ni-Mo-Cr 合Hastelloy C-276HAST C00Cr19Ni103304LNi-Mo-Fe 合Incoloy 600INC 6000

9、Cr17Ni12Mo24316Ni-Mo-Cr 合Incoloy 800IN 80000Cr17Ni14Mo25316L锆ZIRC0Cr18Ni10Ti6321i有充材0Cr18Ni11Nb7347温石棉带1ASB0Cr25Ni208310柔性石墨带2G.F.钛9TI聚四氟乙烯带3PTFENi-Cu 合Monel 400MON非石棉纤维带4NA表4 常用的缠绕式垫片材代号序号材代号垫片型式解析10220A房带材为0Cr18Ni9，填为柔性石墨带的基本型缠绕垫片。20221B属带材为绕垫片。0Cr18Ni9，填为柔性石墨带，内环材为碳钢的带内环型缠31220Cx对中环材为型缠绕垫片碳钢，属带材为

10、。0Cr18Ni9，填为 柔性石墨带的带对中环41221D寸中环材为碳钢，属带材为0Cr18Ni9，填为 柔性石墨带，内环材为碳钢的带内环和对中环型缠绕垫片。51222D对中环材为碳钢，属带材为0Cr18Ni9，填为柔性石墨带，内环材为0Cr18Ni9的带内环和对中环型缠绕垫片。标记示（非属平垫片）示 1 :公称尺寸DN100、公称压 PN25的突面法兰选用厚为 1.5mm 的0Cr18Ni9 （304）锈钢包边的 XB450石棉橡胶垫片，其标涪为：HG/T 20606 垫片 RF-E 100-25 XB450/304示 2 :公称尺寸 DN200、公称压 PN10的突面法兰选用厚为 1.5m

11、m 的填充改性聚四氟乙烯垫片，其标涪为：HG/T 20606 垫片 RF 200-10 RPTFE（AAA/BBB）江：当用户选定具体厂商（AAA）和牌号（BBB）时，应予以附加标话（AAA/BBB）示 3：公称尺寸DN500、公称压 PN6的全平面法兰，选用厚为 5mm （非标）的三元乙丙橡胶垫片，其标涪为：HG/T 20606 垫片 FF 500-6-T5 EPDM示 4 ：公称尺寸DN400、公称压 PN16，钢外径为B系的凹面 /凸 面法兰选用厚为 3mm的无机纤维橡胶板垫片，其标涪为：HG/T 20606 垫片 MFM 400-16（B） NAS（AAA/BBB）江：当用户选定具体厂

12、商（AAA）和牌号（BBB）时，应予以附加标话（AAA/BBB）示 5 ：公称尺寸DN350、公称压 PN63，芯板材和包边材为 316L 的突面法兰，选用厚为 3mm增强柔性石墨板垫片，其标涪为：HG/T 20606 垫片 RF-E 350-63 RSB/316L标记示（缠绕式垫片）示 1 ：公称尺寸DN100、公称压为 PN40的钢制管法兰用带内环和 对中环型的缠绕式垫片（D型）对中环材为碳钢，角带材为 0Cr18Ni9，填为柔性石基带，内环材为 0Cr18Ni9，其标记为：HG/T 20610 缠绕垫 D100-40 1222三、垫片的种类垫片的种类多种多样，按其构造的主体材分为非属垫片

13、、半将垫片和属垫片三大类。1、非属垫片非角垫片节地柔软、耐腐蚀、价格宜，但耐温和耐压性能差。多 用于常温和中温的中、低压容器或管道的法兰密封。非角垫片包括橡胶 垫、石棉垫、石棉橡胶垫、柔性石墨垫和聚四氟乙烯垫等。橡胶板。制作橡胶板垫片的主要材有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁 橡胶等，另外，氟橡胶等特种橡胶也开始应用。橡胶因具有组织致密、质 地柔软、回弹性好，容剪成各种形状，且宜、购等特点而被广泛使用于容器和管道密封中。但它耐高压，容在矿物油中溶解和膨胀， 且耐腐蚀。在高温下容化，失去回弹能。石棉。石棉材有温石棉和蓝石棉两种。温石棉耐热、耐碱性好， 抗强高，耐酸性能较差，大多数石棉橡胶板由它制造；蓝石

14、棉仅耐 热性能好，而且耐酸性能也好，故多被用于制造耐酸石棉橡胶板。石棉板 正常使用温在 550以下。直径较大的低压容器可使用石棉带或石棉绳。 在使用石棉绳时，通常浸渍水玻璃。酸、碱、溶剂等介质也可用此类垫片。石棉橡胶板。石棉橡胶板是由石棉、橡胶和填经压制而成的。一 般石棉纤维占60%85%。根据其配比工艺、性能及用途同，主要有高 压石棉橡胶板、中、低压石棉橡胶板和耐油石棉橡胶板。石棉橡胶板有适 宜的强、弹性、柔软性、耐热性等性能，用它制作垫片，既方又宣， 因此在化工企业中，尤其是在中小型化工企业中得到广泛应用。柔性石墨。柔性石墨是-种新颖的密封材，好的回弹性、柔软 性、耐温性，在化工企业中得到

15、迅速推广和应用。聚四氟乙烯（简称PTFE）。聚四氟乙烯以其耐化学性、耐热性、耐寒性、耐油性优越于现在任何塑而有“塑之王之称，它化，燃烧，吸水性近乎为。其组织致密，分子结构无权性，用住垫片，接 触面可做到平整光，对属法兰粘着。除受熔融碱属及含氟元素气 体的侵蚀外，它能耐多种酸、碱、盐、油脂类溶液介质的腐蚀。聚四氟乙 烯垫片包括纯聚四氟乙烯、填充聚四氟乙烯或膨胀聚四氟乙烯等。2、半属垫片（人称属复合垫片）非属材虽具有很好的柔软性、压缩性和栓载荷低等优点，但它 的主要缺点是强高，回弹性差、适合高压、高温场合，所以结合 属材强高，回弹性好、经受得起高温的特点，形成将两者组合结构的 垫片，即为半角垫片。

16、半角垫片是用同材的角薄板把非属材 包裹起来压制成型的。属材在外层， 可耐高温；非属材在内层， 使垫片具有好的弹性和回弹性。这样组合后的垫片可满足高温和较高压 的使用要求。半角垫片主要有属包覆垫片、 唇缠绕垫片 、角波 纹复合垫片、角齿形复合垫片等。角包垫。该垫片以非属为芯材、外包厚为0.250.5mm的角薄板。按包覆状态，可分为全包覆、半包覆、波形包覆、双层包覆等。 角薄板根据材的弹塑性、耐热性、耐蚀性选取。主要有铜、镀锌铁皮、锈钢、钛、蒙乃尔合等。使用较多的是铜、镀锌铁皮和锈钢。作为 角包垫的芯材，耐热性是主要考核指标。一般采用石棉板或橡胶石棉板、 耐高温性能好的碳纤维或瓷质纤维及柔性石墨板

17、材等。角包垫的另一特 点是能制成各式异型垫片。可以满足各种热交换器管箱和非圆形压容器 密封的需要，而其他复合垫片却能。属缠绕垫片。角缠绕垫片是由薄角波形带与石棉或柔性石墨 等非属带交替绕成旋状，将属带的始末端点焊接制成。国外也称作 旋垫片。角垫片在高温高压及载荷循环频繁等苛刻操作条件下，各种属材仍是密 封垫片的有选材，常用的材有铜、 铝、低碳钢、锈钢、铬镍合钢、 钛、蒙乃尔合等。为减少栓载荷和保证结构紧凑，除属平垫尽 采用窄宽外，各种具有线接触特征的环垫结构则是其优选的形式。 角垫片的截面形状有平形、波形、齿形、八角形、透镜形等等。平形属垫片。平形属垫片使用时分宽垫片和窄垫片两种。宽垫片因预紧

18、要求大，引起栓和法兰变形，压超过10MPa时在光面的法兰上很少使用。窄垫片容预紧，可在压 6.310MPa的管道上使用。波形属垫片。 波形属垫片的角板厚一般为0.250.8mm。垫片厚一般为波长的 40 %50%。适宜于光密封面的管道上使用。齿形角垫。齿顶距约 15mm，齿顶、齿根角均为90。其密封性能 比平形密封垫好，压紧也比平形垫小。四、关于垫片需注意的几个问题解钢制管法兰用非属平垫片是解其它垫片的前提。特别要注 意同类别的垫片其使用压和使用温。能乱垫！法兰公称直径、公称压决定垫片的厚。垫片推荐有二种厚规格分别是1.5mm和3mm。一段说来DN300（含）以下的法兰用1.5mm的垫片。 DN300以上的法兰用3.0mm的垫片。备注：缠绕式垫片推荐厚4.5mm，其中环厚为 3mm。在丝预应的作业下，4.5mm的垫片压缩到与中环厚为 3mm -致，以保证密封。非属垫片按密封面型式分为突面（RF）、凹凸面（MFM）、榫槽 面（TG）、全平面（FF）型。注意：全平面（FF）型式的垫片有栓孔 ，其 它型式的垫片没有，这是由于全平面法兰密封面决定的。我们要清楚同 的垫片分别是垫在法兰的哪个位置。图3非属平垫片（全平面型式）郊制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片（HG/T20607-2009）和郊制管法 兰用属包覆垫片（HG/T20609-2009）均属