常用垫片基础知识

1、关于常用垫片基础知识第1页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三常用垫片特性一、垫片的结构型式和种类二、非金属垫片三、半金属垫片四、金属垫片第2页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三一、垫片的结构型式和种类 1、垫片的结构型式 工业上使用的平垫片一般由密封元件及内、外加强环组成，密封元件或称垫片本体是阻止泄漏的关键部分。 其常用的材料有非金属材料，如柔性石墨、聚四氟乙烯、纤维增强橡胶基复合板等。第3页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 此外，密封元件材料也可以是刚性或柔性的金属，比如：碳钢、不锈钢、铜等，用于压力和温度较高的场合。 对

2、于非金属材料的密封元件，通常插入金属材料予以增强，同时也方便（如：石墨等）易破碎材料密封元件的制造加工。第4页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 增强材料可以是金属薄板或丝网,金属薄板常采用冲刺孔的方式以提高增强效果和增加弹性，并通过粘结剂和辊压将它们贴合在一起。密封元件也可以可设一表面层或抗粘结处理层来增加密封效果和防止法兰密封面粘结。第5页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 外加强环或外环材料均为实体金属，其作用是：对垫片本体的补强和正确定位，防止过紧压缩失去垫片的回弹能力并能够防止垫片松散。外加强环不与密封介质接触，因此不要求耐介质腐蚀，故常常

3、由碳钢材料制成。外加强环还可以与密封元件制成一体，例如金属齿形垫片、波齿复合垫片。 第6页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 内加强环或内环接触流体，其材料应能抵御密封介质的腐蚀。内加强环的作用是：防止密封元件与容器或管道法兰之间的空隙，以避免此空隙干扰流体的流动以及由此引起的流体对垫片的冲蚀。在内部流体压力和温度高，内部流体腐蚀和磨蚀激烈，防止流体滞留在法兰间隙，垫片尺寸大或使用凸凹式法兰等场合，则设置内环。第7页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 2、垫片的种类金属垫片金属复合垫片非金属软垫片法兰用密封垫片非金属软垫片聚四氟乙烯垫片聚四氟乙烯包覆

4、垫片橡胶垫片石棉橡胶垫片非石棉纤维橡胶垫片金属缠绕式垫片金属冲齿板柔性石墨复合垫片金属波齿复合垫片金属齿型复合垫片金属包履垫片金属平垫片金属波纹形垫片金属齿形垫片金属环形垫片金属透镜垫片八角形环垫椭圆形环垫RX型及BX型自紧密封环垫第8页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三二、非金属垫片1.石棉垫片：国产石棉橡胶板使用范围和性能名称牌号表面颜色横向抗拉强度/MPa适用条件标准压力p/MPa温度t/石棉橡胶板XB450紫色19.06.0450GB/T3985-1995XB350红色12.04.0350XB200灰色6.01.5200耐油石棉橡胶板NY200石墨色26.04.0

5、400GB/T539-1995NY250浅蓝色9.02.5250NY150灰白色8.01.5150第9页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 石棉垫片材料是由石棉纤维和橡胶、硫磺混合物等组成并为提高强度而混合硫化剂、填充剂、增强剂等，用加热轧锟压缩成型。 根据使用目的确定长纤维和短纤维的混合比例、橡胶的类型及其含量。 通常用于100以下的液体液封时，其压力在4.9MPa以下是合适的。第10页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三耐酸石棉在使用前要进行浸渍，浸渍液通常可用以下四种：石油沥青75%，煤焦油15%，石蜡10%；变压器油75%，石蜡25%；煤焦油8

6、0-90%，沥青10-20%；水玻璃第11页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三2.橡胶垫片：在使用条件不十分苛刻条件下，一般可用合成橡胶垫片。可是在法兰上应有“水线（沟槽）”。根据日本石油学会JPI-7S-4-60的规定，石油橡胶垫片的使用基准分为最适宜使用范围和可能适用范围两种。前者使用在绝对不允许泄露及在最高温度、压力下须长时间（约一年）的场所；后者是指即使发生泄露也没有危险和不妨碍生产的场所及在使用温度、压力下可耐较短时间（约半年）的使用范围。仅蒸汽用垫片为石棉加天然橡胶，而油品用垫片则尽可能用石棉家合成橡胶垫片。第12页，共36页，2022年，5月20日，23点5

7、4分，星期三橡胶石棉垫片用于水管及压缩空气管道法兰时应涂以鱼油与石墨粉的拌合物，用于蒸汽管道法兰时，应涂以机油与石墨粉的拌合物。第13页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 、聚四氟乙烯类垫片在可能的使用温度范围内（-180250 ）内几乎不能被化学药剂和溶剂侵蚀，同时，又可做防电化腐蚀配管的绝缘垫片。（1）聚四氟乙烯平垫片：一般适用于凸凹面法兰和带水线的法兰，不适用于宽面法兰。多用于耐腐蚀的场合。为了达到良好的密封效果，可在垫片上涂聚四氟乙烯膏。（2）聚四氟乙烯毡垫片：其化学性质与聚四氟乙烯平垫片相同。但耐泄露性能、耐压缩性比聚四氟乙烯平垫片优越，可用于宽面法兰。其密封的

8、最小预紧比压y为11.77-19.6MPa，使用温度200 、压力为0.98MPa左右。第14页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三（3）聚四氟乙烯石棉垫片：具有耐药性、耐溶剂性、非污染性等化学特性的材料，适用于极低温度的液氧、液态空气等。（4）聚四氟乙烯缓冲垫片：用于温度200250 、压力1.96-2.94MPa的场合。第15页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三三、半金属垫片 、金属缠绕式垫片 金属缠绕式垫片是由金属带和非金属带螺旋复合绕制而成的一种半金属平垫片。其特性是：压缩、回弹性能好；具有多道密封和一定的自紧功能；对于法兰压紧面的表面缺陷不太

9、敏感，不粘接法兰密封面，容易对中，因而拆卸便捷；可部分消除压力、温度变化和机械振动的影响；能在高温、低压、高真空、冲击振动等循环交变的各种苛刻条件下，保持其优良的密封性能。为了加强垫片主体和准确定位，设有金属制内环和外环。 第16页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 缠绕式垫片按其结构不同可分为四种型式：基本型、带内环型、带定为环型、带内环和定为环型。第17页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 垫片型式代号（GB/T4622.12003）垫片型式代号适用等法兰密封面形式基本型A榫槽面带内环型B凹凸面带定为环型 C平面突面带内环和定为环型D第18页，共

10、36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 垫片材料代号（GB/T 4622.12003）定为环材料金属带材料填充带材料内环名称代号名称代号名称代号名称代号无定为环00Cr131石棉1无内环0低碳钢10Cr18Ni92柔性石墨2低碳钢10Cr18Ni920Cr17Ni12Mo23聚四氟乙烯30Cr18Ni9200Cr17Ni14Mo24非石棉纤维40Cr17Ni12Mo230Cr25Ni205热陶瓷纤维500Cr17Ni14Mo24第19页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 标记垫片尺寸标准编号公称通径垫片材料代号（定为环、金属带、填充带、内环）垫片型式代号-公

11、称压力（数值按bar标记）第20页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三标记示例 垫片型式：带内环和定为环型；定为环材料为低碳钢、金属带材料为0Cr18Ni9；公称通径150mm；公称压力4.0MPa（40bar）；垫片尺寸标准GB/T4622.22003；其标记为： 缠绕垫 D 1222DN150PN40 GB/T4622.2 垫片型式：基本型；垫片材料：金属带材料为0Cr18Ni9、填充带材料为柔性石墨；公称通径150mm；公称压力4.0MPa（40bar）；垫片尺寸标准GB/T4622.22003；其标记为： 缠绕垫 A 0220DN150PN40 GB/T4622.2

12、第21页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三缠绕式垫片的选择和使用方法：a、基本型垫片适用于榫槽面法兰b、内环型垫片适用于凹凸面法兰c、定为环型垫片适用于平面和突面法兰d、内环和定为环型垫片适用于平面和突面法兰第22页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 2、金属包石棉垫片平行金属包石棉垫片：适用于不超过450 的蒸汽、空气、气体、油等管线。波形金属包石棉垫片：适用于不超过450 的蒸汽管线。半金属包石棉垫片：适用于450 的蒸汽、空气、气体、油。特殊金属包石棉垫片：主要用于蒸汽、油等长输管线。平行双金属包石棉垫片：主要用于高温耐油场合。第23页，共36

13、页，2022年，5月20日，23点54分，星期三四 金属垫片 金属垫片顾名思义就是由金属材质铸成的垫片，它主要用于高温高压管系。例如：合成氨厂合成工段氨合成塔、废热锅炉、循环气预热器之间管系 。 金属垫片的分类如下：金属垫片金属平行垫片金属波纹型垫片金属环形垫片金属齿形垫片金属透镜垫片八角形环垫椭圆形环垫RX型和BX型自紧密封垫片按照不同的版本有不同的分类，其实质是按照形状分类的。第24页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三金属椭圆垫 金属椭圆垫片由锻造及热处理和机械加工制成，是一种应用于油及气体的管法兰，压力容器，高速接合面，高温高压阀盖等的金属密封垫片，尤其压力、温度有

14、波动的场合，仍能保持较好的密封性。 常用的R型椭圆垫按截面分为椭圆型或八角型，标准的R型环形垫片按API 6A以及ASME B16.20标准尺寸制造，最高使用压力是10000PSI。在梯形槽法兰中八角垫与椭圆垫可以互换。RX型适用于压力增强的标准R型环状垫片，适合于R型一样的法兰槽密封面。BX型适用于压力增强并且设计应用高达15000PSI压力系统。有多种材质及形式适用于不同的设计与操作要求，参考材质特性表。 注意：选用椭圆垫材质硬度应低于法兰面1520HB,而且建议不要重复使用。适用标准：ANSI B16.5-1973 、 JPI-75-15-70 、 GB 699 、 GB1220 、 J

15、B755 、 HG20633-97 第25页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三椭圆垫片的主要几种形式： 第26页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三第27页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三第28页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 椭圆形和八角形垫圈端面为椭圆或者八角形垫圈。由于椭圆形垫是在曲面上线接触，比八角形的面接触密封性能优良。但椭圆形垫片的加工精度高，对严困难，价格也比八角形的高。且不可重复使用。1、金属环形垫片 金属环形垫片是用金属材料加工成截面为八角形或椭圆形的实体金属垫片，具有径向自紧密封作用

16、。故金属环形垫片是靠与法兰梯槽的内外侧面（主要是外侧面）接触，并通过压紧而形成密封的。 第29页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 金属环垫适用的公称压力为2.042.0MPa。金属环形垫片的标记 例：环号为20，材料为0Cr19Ni9的八角形金属环垫片，其标记为： 八角垫 R20 0Cr19Ni9 GB/T9128 第30页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三 垫片材质的不同，会有不同的工作温度，其应用环境也不同。常用环形垫片工作温度列表：第31页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三2、金属齿形垫片 金属齿形垫片密封表面接触区的V形筋形成许多具有压差的空间线接触，所以密封可靠，使用周期长。缺点是在每次更换垫片时，都要对两法兰密封面进行加工，因而费时费力。另外，垫片使用后容易在法兰密封面上留下压痕，故一般用于较少拆卸的部位。 第32页，共36页，2022年，5月20日，23点54分，星期三金属齿形垫片适用的公称压力为1.625.0MPa。金属齿形标记 例：公称通径100mm、公称压力6.3MPa、材料为0Cr19Ni9的凹凸面管法兰用金属齿形垫片： 齿形垫 10063 0Cr19Ni9 JB/T881994第33页，共36页，2022年，5月20日