常用静密封垫片手册

名目第一章非金属平垫片非金属软垫片 8型式构造 9FF型—适用于FF型全平面法兰 9RF型－适用于RF型突面法兰 9MF型—MF型凹凸面法兰 10TG型—适用于T型榫面法兰和G型槽面法兰 10CM型—适用于平密封面、凹凸密封面中、衬环平密封面和衬环凹凸密封面法兰 10常用标准 10材料及性能 11石棉橡胶板 11非石棉纤维橡胶板 12聚四氟乙烯包覆垫片 14型式构造 14S型—剖切型 14M型—机加工型 15F型—折包型 15常用标准 16材料及性能 16其次章金属复合垫片金属缠绕式垫片 24型式构造 24A型—根本型，适用于TG型榫槽面法兰 24B型—带加强环〔内环〕型，适用于 MF凹凸面法兰 25C型—带定位环〔外环〕型，适用于 FF平面、RF突面法兰 25D型—带加强环和定位环型，适用于 FF平面、RF突面法兰 25常用标准 33材料及性能 331.3.1 材料 331.3.2 性能 34使用方法 36使用留意事项 36使用方法 37金属包覆垫片 38\l“_TOC_250000“型式构造 382.1.12.1.2

F型—平面型金属包覆垫片。型式构造见图 2-5。 39C型－波浪型金属包覆垫片。型式构造见图2-6。 39常用标准 39材料及性能 402.3.1 材料 402.3.2 性能 40石墨复合垫片 41型式构造 42RF型—适用于突面法兰。 适用于突面法兰的RF型石墨复合垫片，型式构造见图 2-7。 …42RF-E型—适用于突面法兰，带内包边。 42MFM型—适用于凹凸面法兰。 43TG型—适用于榫槽面法兰。 43常用标准 43材料及性能 433.3.1 材料 433.3.2 性能 44金属齿形组合垫片 44型式构造 454.1.2 MFM型—适用于凹凸面法兰。型式构造同图2-11 45常用标准： 46材料及性能 46金属波齿复合垫片 46型式构造 47A型－根本型，适用于榫槽面法兰、凹凸面法兰。型式构造见图 2-13。 47B型—带定位环型，适用于平面法兰、突面法兰。型式构造见图 2-14。 47C型—带隔条型，A型、B型的增加型。型式构造见图2-15。 48常用标准 48材料及性能 485.3.1 材料 485.3.2 性能 49第三章金属垫片金属环形垫 50型式构造 50RB型—椭圆形金属环垫。型式构造见图3-1。 50RH型—八角形金属环垫 51RX型—RX型压力自紧金属环垫。 51BX型—BX型压力自紧金属环垫 52常用标准 53材料及性能 53金属齿形垫 53构造形式 54A型－根本型，适用于TG型榫槽面法兰、MF凹凸面法兰。型式构造见图6-5。 54B型一带加强环〔内环〕型，适用于 MF凹凸面法兰； 54C型—带定位环〔外环〕型，适用于 FF平面、RF突面法兰； 542.1.3 D型—带加强环和定位环型，适用于 FF平面、RF突面法兰。 54常用标准 54材料及性能 55金属透镜垫 55型式构造 55常用标准 56材料和性能 56第四章垫片的安装方法..................................................................................................................................................................................57-第五章影响垫片密封连接，导致泄漏的主要因素被密封介质物理性能的影响 58工况的影响 58法兰外表粗糙度的影晌 58垫片压紧应力的影响 59垫片几何尺寸的影响 59垫片厚度的影响 59垫片宽度的影响 59第六章垫片的选用选用垫片的根本原则 60选用或订购垫片时应了解以下数据： 60选用垫片时还应考虑以下因素： 60垫片产品选择的指导和建议〔STAMP原则〕 61垫片使用失败的缘由 63标准垫片选用 63第一章非金属平垫片非金属材料制成的平垫片，在垫片品种中占有很大地位。依据构成非金属垫片材质的根本组份(基质)可分为一下七类：植物质：如纸、棉、软木等；动物质：如皮革、羊毛毡等；矿物质：如石棉、玻璃、陶瓷等纤维；橡胶质：如自然橡胶及各种合成橡胶，诸如丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶、硅胶等；合成树脂质：如纯聚四氟乙烯( PTFE)、膨胀聚四氟乙烯、填充聚四氟乙烯、尼龙等；石墨质：如柔性石墨、碳纤维和石墨纤维等；短纤维增加弹性体(橡胶)：如石棉、矿棉等无机纤维、有机纤维、碳或石墨纤维增加弹性体等。依据目前工业上常用的垫片(板材)品种，我公司在产品名目中把非金属平垫分为以下七类：柔性石墨垫片：承受纯柔性石墨板材制成，通常用于高温介质的条件下；聚四氟乙烯垫片：包括纯聚四氟乙烯、膨胀聚四氟乙烯、填充聚四氟乙烯垫片等，一般用于腐蚀性介质条件下；聚四氟乙烯包覆垫片：包括聚四氟乙烯包覆的橡胶或石棉橡胶或非石棉纤维橡胶垫片；石棉橡胶垫片；非石棉纤维橡胶垫片;尼龙垫片；橡胶垫片(弹性体板)依据垫片适用于法兰的根本型式，我们又将非金属垫片分为：非金属软垫片：通常，柔性石墨垫片、聚四氟乙烯垫片、石棉橡胶垫片、非石棉纤维橡胶垫片、尼龙垫片、橡胶垫片适用于一样的非金属平垫片尺寸标准，我们将它们归为一类；聚四氟乙烯包覆垫片：该类垫片具有独立的产品型式和尺寸，我们另归一类。本章，我们就依据此分类对我公司的非金属垫片进展介绍。非金属软垫片非金属软垫片是指用非金属密封材料加工制作的垫片。非金属材料中有石棉橡胶密封板、聚四氟乙烯、橡胶等。近几年来又消灭了非石棉纤维橡胶密封板作为垫片的材料。就管法兰用非金属软垫片而言，石棉橡胶板垫片的用量占太多数。石棉橡胶密封板，简称LAF(Compressedasbestosfibre )，由于其主要成分石棉纤维对人体有危害，并且在生产使用过程中的石棉粉尘也会对环境造成污染导致对人体的毒害，因此国外兴旺国家从20世纪80年月就已制止石棉制品的生产和使用。随着我国经济建设的进展与进步，对环境保护以及人民生命安全的重视，石棉制品生产和使用被严加掌握。聚四氟乙烯垫片一般用在腐蚀性介质条件下；而橡胶做的管法兰垫片则适用于法兰螺栓预紧力较小的场合，例如：玻璃管道法兰或其他低强度管道法兰，使其在较小螺栓预紧力下，垫片仍可产生较大的压缩变形以紧贴法兰。橡胶垫片只能在较低的介质压力和温度不太高的条件下使用。石棉橡胶密封板以石棉纤维为骨架材料．以橡胶为粘结剂，辅以无机硅酸盐填充物制成。假设不用石棉纤维而用其他纤维代替石棉生产的密封材料即构成非石棉橡胶密封板。代替石棉的纤维有有机纤维和无机纤维两大类，有机纤维中应用最多、且性能最好的首推芳纶( Kevlar)纤维，其他还有碳纤维、聚丙烯腈纤维、酚醛纤维等。无机纤维则有硅酸铝纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、岩棉等。非石棉橡胶密封垫片的开发和应用为时不长，因此国内外现今没有统一的国家标准和行业标准。非石棉橡胶密封板在我国少数密封材料生产企业已经批量生产，可用于裁制管法兰用垫片。另外除了 LAF生产工艺的材料外，我国还有一种用造纸法生产的非石棉胶乳抄取板，也局部地用于管法兰垫片。型式构造FFFF型全平面法兰PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6和PN2.0MPa的全平面密封面〔FF〕管法兰用非金属平垫1-1。1:帖1*1------------------------------1:帖1*1---------------------------------K艮-RF型—适用于RF型突面法兰PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.0、PN4.0PN5.0MPa的突面密封面〔代号为RF〕管法兰用非金属平垫片的型式构造见图注：RF型非金属软垫片又可分为型垫片用于通用型法兰密封面；型垫片用于窄型法兰密封面。

1-2。III型：1-2RF型、MF型、T型、G型密封面法兰用垫片MFMF型凹凸面法兰PN1.6、PN2.5、PN4.0和PN5.0MPa的凹凸密封面〔代号为 MF〕管法兰用非金属平垫片的型式构造同图1-2。TGT型榫面法兰和G型槽面法兰PN1.6、PN2.5、PN4.0和PN5.0MPa的榫式密封面、槽式密封面〔代号为 T、G〕管法兰用非金属平垫片的型式构造同图1-2。CM型一适用于平密封面、凹凸密封面中、衬环平密封面和衬环凹凸密封面法兰

平密封面、凹凸密封面、衬环平密封面和衬环凹凸密封面压力容器法兰用非金属软垫片型式见图图1-3 平密封面、凹凸密封面、衬环平密封面和衬环凹凸密封面法兰用垫片常用标准GB/T9126-2023 ,《管法兰用非金属平垫片》JB/T87-1994 ,《管路法兰用石棉橡胶垫片》

1-3。JB/T4704-2023 ,《非金属软垫片》;JB/T4720-1992 ，《管壳式换热器用非金属垫片》HG20606-1997 ，《钢制管法兰用非金属平垫片HG20627-1997 ，《钢制管法兰用非金属平垫片

；-欧洲体系》；-美洲体系》；SH3401-1996，

《管法兰用石棉橡胶板垫片》。材料及性能非金属软垫片材料可为石棉橡胶板、非石棉纤维橡胶板、聚四氟乙烯和橡胶。但生产和使用石棉材料的板材时，应实行措施，以确保不会对安康造成损害。石棉橡胶板由石棉橡胶板裁制的垫片，其材料性能及适用范围随石棉橡胶板材而定。国产石棉橡胶板使用范围和性能见表1-1。表1-1 国产石棉橡胶板适用范围和性能XB200灰色>6.0<1.5<200XB350红色>12.0<4.0<350XB450紫色>19.0<6.0<450NY150灰白色>8.0<1.5<150NY250浅蓝色>9.0<2.5<250NY400石墨色>26.0<4.0<400横向抗拉适用条件横向抗拉适用条件名称牌号外表颜色标准强度/MPa压力/MPat/CGB/T石棉橡胶板3985-1995耐油石棉橡胶板GB/T539-1995非石棉密封材料在我国起步较晚，目前尚无国家标准和行业标准，国内生产厂家不多，应用也未普及，但局部厂家能用辊压法工艺，即生产 CAF〔Compressedasbestosfibre〕材料的生产工艺制作非石棉橡胶密封板和用抄取法工艺制作非石棉橡胶密封板。用这两种生产工艺制作的非石棉橡胶密封板，都可以被用来裁制管法兰用非金属软垫片。抄取法工艺制作的非石棉橡胶板材作为管法兰垫片使用为数不多，但材料具有较大的压缩率〔一般在 12%18%之间〕，同时还能保持较大的回弹率〔一般在 45%以上〕。由于其具有较大压缩率的性能特点，所以法兰预紧力较小。250无石棉密封衬垫板2503.0MPa，温度在250C以下的水、水蒸气、制冷液、弱碱液、化学试剂、热油为介质的法兰、阀门等连接处的密封。企业标准规定250无石棉密封衬垫板的物理性能见表 1-2。表1-2 250无石棉密封衬垫板的物理性能项项目指标横向拉伸强度>13.5MPa密度1.60.2g/cm3压缩率175%回弹率>50%松软性无裂纹应力松弛率<30%油密封性〔15C~30C,10Mpa,3号喷气燃料介质，时间30秒〕完全密封腐蚀性〔60C,蒸馏水，对硬铝板、低碳钢板，24h〕无腐蚀浸油拉伸强度削减率<30%150C±2C,20吸油率<20%号航空润滑油，时间为5h耐油性浸油增厚率5%~30%15~303号喷气燃料吸油率<20%5h5min浸油增厚率<20%注：1注：13.0mm不做拉伸强度试验。2厚度大于等于 2.5mm不做松软性试验。无石棉橡胶板及无石棉耐油橡胶板主要适用于各类内燃机和化工管道法兰、阀门、泵的各类油、水、汽介质密封。这两种无石棉橡胶板的主要材料是以芳纶纤维为主体掺用其他有机或无机纤维以代替石棉纤维，而合成橡胶、填充料及生产工艺与石棉橡胶板的完全全都。无1-31-4。指标表1-3 指标项 目WXB200WXB300拉伸强度>6.0MPa>9.0MPa老化系数>0.9密度压缩率1.6~1.9g/cm312%5%回弹率40%45%应力松弛率<45%1-3

无石棉耐油橡胶板物理性能指标项项目指标密度1.6~1.9g/cm3横向抗拉伸强度>10MPa压缩率回弹率13>50%横向抗拉伸强度>6.5MPa#油吸油率<15%增厚率<10%横向抗拉伸强度>6.0MPa#油吸油率<15%增厚率<10%聚四氟乙烯包覆垫片聚四氟乙烯包覆垫片是一种非金属复合型软垫片，一般由包覆层及夹嵌层两局部组成。包覆层主要起抗腐蚀作用，通常由聚四氟乙烯材料制成；夹嵌层〔填料〕为带或不带金属加强筋的非金属材料，通常由石棉橡胶板制成。在石油、化工、制药及食品工业中，为保证物料的清洁而不得不使用不锈钢法兰、阀门及法兰管件时，常常承受聚四氟乙烯包覆垫片进展密封。聚四氟乙烯包覆垫片主要适用于全平面型及突面型钢制管法兰连接，适用公称压力 PN为0.6 5.0MPa、工作温度为0 150C的腐蚀介质或对清洁度有较高要求的介质。型式构造S型—剖切型剖切型包覆垫片是承受聚四氟乙烯筒料车削成 0.8 1mm厚的环状薄片，从外侧厚度的中心切开，在切口中放入芯材。切口开至距内孔处约 1.5 2mm。剖切型包覆垫片的型式构造见图 1-4。1-4S型-剖切型聚四氟乙烯包覆垫片M型—机加工型机加工型包覆垫片，其包封层内径可与法兰内径全都，以防止流体在法兰处产生涡流。由于机加工成矩形断面，芯材放入后的间隙比剖切型断面的小，故内部空气膨胀量也小，密封性能较好。剖切型包覆垫1-5M型-机加工型聚四氟乙烯包覆垫片F型—折包型折包型包覆垫片，它是由厚度为0.4 0.8mm的带状聚四氟乙烯薄膜，用热密封方法将两端热合后包.1 1 .1 1 -------i------rr—-d1-6F型-折包型聚四氟乙烯包覆垫片22常用标准GB/T13404-1992 ,《管法兰用聚四氟乙烯包复垫片》 ;HG20607-1997，《钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片-欧洲体系》；HG20628-1997，《钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片-美洲体系》；SH3402-1996，《管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片》 。2.3 材料及性能聚四氟乙烯包覆层材料为 PTFESM031，其技术指标应复合HG/T2902-1997 《模塑用聚四氟乙烯树脂》对一等品的规定。夹嵌材料为石棉橡胶板或其他复合材料。聚四氟乙烯包覆垫片的各项力学性能及密封性能指标见表 1-4。1-4

聚四氟乙烯包覆垫片性能指标工程工程试验条件指标试验尺寸〔外径X内径X厚度〕：73mmX34mmX3mm压缩率 >20%预紧压力：35MPa回弹率试验温度：25C>30%应力松弛率试验尺寸〔外径X内径X厚度〕mm:73X34X3<45%预紧压力：预紧压力：35MPa试验温度：150C试验时间：16h试验尺寸〔外径X内径X厚度〕mm:73X34X3预紧压力：35MPa介质压力：1.1倍的公称压力允许泄露率1X10-3cm3/s试验介质：99.9%的氮气试验温度：25C3、管法兰用非金属平垫片范圉本烯准规定了直法注用非金屈平塑片的型戎和尺寸.本标准适用于公林PNO.鮎PN5.0MPa的平面“突面、凹凸面和惮榕面管法逬用菲金矚平塑片“标准性引用文件F列文件中的茶款通过卒标准的引用而成为本标准的条款*但凡注日期的引用文件’其随苗所疳的修改单1不他括勘俣的内容】或嫌订版的不适用于本标樵iTihjftl推本标醺达成毎垃的务方争论是否可帙用这些文件的駁版卒.凡足不注日期的引用文件，其毘版本遹用于本标嗥.GB/T9i29管送竺用非金尺平垫片技术条件垫片的型式与尺寸TPNO.25.PN0.6J^kOJ”NLGPX20MPa的半面密封面〔FF》管法三用非金属平慢片的型式应1的规定*1的规宦*3,2 PNO.25,PNOt6.PN1.D.FNL6,PN^.0,PN4.0PN5.0MPa的究血密封面〔RF〕2Iffl2的规定*11型垫片的尺■寸3的规定.注：I型蛰片适用于通用塩社ifhl!型墊片逋用于笔型空孝擁封咖、3dPNi,G.PN2.5.PN4.OPN仏。MPa的冋凸密封面〔代话为网F》箕法兰用非金属平垫片的型成应符合图2的4的规建“3.4 PN1.fi.PN2.5J*N<.O5HTFN5.0MPa的惮椿密対面〔TG〕管法兰用非金属平垫片的舉武应符合图2S的规定“U F图14技术要求垫片的技术耍求应符合GB/T9129的规定 5标记5.1标记方式O-O-牛片标准编号J〔bar的数值标记〕公称通彳仝法坦帘封面代号DSI农片时，不做持殊标记.标记例如公称通径50nmi,公称压力1.0MPa的平顺管法兰用非金属平垫片其标记为：FFDN50PN1OGB/T9126公称通径65nun,公称压力1.0MPa的突面〔II型〕管法兰用非金展平垫片，其标记为:RFCn型〕DN65-PN10GB/T9126GB/I9126—2023公 0.25(2.5)

*1平面管法兰用非金厲平垫片尺寸P70.6(6) 1.0(10)

单侍为亳米MPa(bar)2.0(20)称片内垫 -V径d片孔中 檢栓外心圆礼DN 径AS 径

垫繳栓片孔中 孔中外心岡 心国径百径 直径

孔中 孔中心 I心闻01 ft 克径10 18

D、K L

D K 査径 K75 50 : 90 0 1415 22

】80I55 1)

95 65

90 162C 2725 花32 4340 4950 6165 77“

90 65II 10575 14 100 70.016100 75 11 115 85 14 no79.516120 90\14 14C 100 18 120 89.0116130 100 14 使用PN1.6MPa 150 110 18 98.0|16140 no 的尺寸 165 125 18 150120.5”18160 130 14 185 】 180139.5]1680 89

PNC.6MPa

8190 150 18 200 160

152.5!的尺寸100 115125 141150 169200 22030032435035640040745045@5005086006107007J28008139009】5ii>001016120C1220140014201A0O1620180】82020232023PN2.0

210 170 18 180 18240 200 18 250 210 18 255216.022265 18 285 28024LS22 8320 280 18 310 295 340 345298.5； 8362.0375 335 18 \2 395 350 355 26 40522 26362.0440 395 12 445 400 22 I? 460 410 26 12 485432.C 26490 445 22 12 505 460 22 16 52G 470 25 15 535476.C29.5540 22 515 26 16 581) 30 16 6CD540.C29.b 16595 55022 16 615 £65 26 20 5S5 30 20 635578,U 32.5j16645 60022 20 670 620 26 20 6JC 20 700635.C32.5!20780 725 30 840 77C 36 815 35.5；20895 840 30 24 910 840 361015950 24 1025950 3911151050 33 28 1125 39123C1160 36 12551170!4214551380 39 32 1390;48 3216751590 36 1685lSSOj48 3619：51820； 40 1930 404844 2BO2023 4421J520234823Z5223048 48 23452230j60 48r65门阿吋垫片内轻d73mm.GB/T9126—20232I型突面管法兰用非金展平单片尺寸

单位为奄米公称通垫片内

公 称

力 PN

MF^Cbar)径 DN d.

0.25(2.3〉

O.6<6) 第

1.6(16)片

2.0(20)爪 径

2.5(25)/X

4.0(40)

t10 18 39 — 46 -】5 2220<20<54253464324376

44 156.0

I 516】

52.564.5便用mMP*

使用PN4.0MRi

65.5 •75.0•4049404986 的尺寸的尺寸 84,550619622.5PN4.0MPa的尺寸

718292107

1“■71.080.594.5109.06577・ 116121.5127129.08089132134.5142148.5100115152162162172.5168180.0125141 182 192 192 196.0 194 215.0使用 207218218使用 20721821822L5224250.0的尺寸 26227327327&S284290306.0317328329338.0340352360.5373378384408.040041?421.01・53423400 407 473438489444495449.0----------------457514474546484.553&5150169200220250273300324350356513.0450458528539555548.0564571595.5500508578594617605.0624628653.0600610S79695734716.5731774774.0700712784810804833800813890917911942900915990101710UI0421OOC10161090112411281154]20012201290】30713411342— 1365—J4001420149015241S481542158016001620i700I7241772 1765 18001800182019001931]972 196S 20022000 2020

2100 2138 2182 2170 2232a 当FN为 2.0和5.0MPa.DN为63mrn时塔片内径〃，为73mm.CB/T9126—2023公称通轻

3U裂突面管法兰用非金眉平垫片尺寸公称压力PN

MPa(bar)

单位为*米垫片厚度DNDo15DNDo152545.55L5203355.063.0253864.570.0324874.079.0405483.093.050731011076586120127801081331471001321711781251601942131501902202482002382763042502863363583003434064193503754464824004255ii536450489546593SOO53360365160064」713771

2.0(20) 5.0(50)t0.81GB/T9126—20234凹凸面管法兰用非金展平垫片尺寸

单位为亳米公称通径DN

蛰片内径

公称伍力PN1.6(16) 2.5(25) ■ 4.0(40)

MPa(bar)S.0C50)

级片厚度t2101821018134—15223935.020275043.025345751.032436563.540497573.050618792.065771109105.08089120127.0100 115 使用PN4・0MPa便冃PN4.OMPa 149 157.0125Hl的尺寸 的尺寸 175’186.0150169203216.0200220259270.0250273312324.0300324363381.0--!350356421413.0400407473470.0450458523533.0500508575584.0600610675692.0700712777800

813

PN2.5MPa

8821.5 3900915的尺寸98710001016】09Za当PN为5・01MP“DN为65mm时，垫片内径d 为73mm.｛GB/T9126—2C03«5樟槽面管法兰用非金愿平耙片尺寸单位为弦*公称压力卩7MPa(bir)公称通径垫片厚度1.6(16)DN2.5(25) 4.0(40) 5.0(50) 1.6(16)2.5(25) 0(40) 5.0(50) t垫片內往心D.1024■34■■11529 25.53935.02036 33.55043.02543 3&O5751.0325147.563 63.5406154.075.........73.0507373.08792.0659585.5使用PN4.0MPR的109105.080 106

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120100129100129132.0PN4.0MPa149157.0125155160.5的尺寸175186.0150183190.5203216.020C239238.0259270.0250292286.0312324.0300—343.0363381.0

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非金属带适用温度范围填充带材料填充带材料适用温度特制石棉<500C聚四氟乙烯-200~260C柔性石墨<600C〔非氧化性介质<800C〕非石棉纤维<350C热陶纤维<1000C特制石棉的烧失量按GB/T541《石棉橡胶板试验方法》检验，其烧失量应不大于

25%。用于不锈钢法兰连接的缠绕式垫片，其非金属带的氯离子含量按 GB/T6905.3《锅炉用水和冷却水分析方法氯比物的测定汞盐滴定法》检验，应小于100X10-4，或由供需双方协商确定。加强环加强环除供需双方另有协议外，内环材料应与金属带材料一样；定位环材料承受 A3钢，经防锈处理。内环、定位环可由整块板材冲压、车制，或经拼焊、围焊后车制而成，环面应平坦；环槽与内外圆应同心，与两端面应对称。加强环上应明确标注产品的相关信息以供追溯。性能缠绕式垫片的各项力学性能及密封性能见表 2-22-2

缠绕式垫片性能指标工程 试验条件 垫片品种 指标金属带+特制石棉带压缩率/% 试样:DN80带内环和定位环 金属带+柔性石墨带 18~3070+1 MPa金属带+聚四氟乙烯带70+1 MPa压紧应力：〔 〕回弹率/%

加载卸载速度：0.5MPa/s

金属带+特制石棉带 >19金属带+柔性石墨带 >17试样:DN32带内环和定位环压紧应力：〔70+1〕MPa

金属带+聚四氟乙烯带金属带+特制石棉带

>15<28试验温度：〔3005

金属带+柔性石墨带 <18试验时间：16h:DN32应力松弛率/%:DN32试样 带内环和定位环压紧应力：〔70+1〕MPa试验温度：〔

200

5

金属带+聚四氟乙烯带 <13试验时间：16h允许泄漏率/〔cm3/s〕

试样:DN80带内环试验温度：〔205试验介质：99.9%氮气预紧应力：〔70+1〕MPa试验压力：1.1X公称压力/MPa

<1.2X10-5〔1级〕<1.2X10“4〔2级〕全部垫片 <1.2X10-3〔3级〕<1.2X10-2〔4级〕水压密封性 试样:DN80带内环和定位环 全部垫片 试样外缘在保压试验温度:试验介质:(20±5)C水时间内无水珠出现预紧应力:试验压力:(70+1)MPa1.3X公称压力/MPa保压时间:10min试样:DN80试样:DN80带内环和定位环试验温度*:300 +12o〔当公称压力不大于1.0MPa时〕500 +12o〔当公称压力大于允许泄漏率/〔g/s〕全部垫片1.0X10-31.0MPa时〕试验介质:水蒸汽预紧应力:(70+1)MPa试验压力:1.1X公称压力/MPa保压时间:40min*填充带为聚四氟乙烯的缠绕式垫片的试验温度为200C使用留意事项缠绕式垫片的密封元件〔即垫片本体或根本型垫片〕宽度应比非金属软垫片的宽度小。在制作用于凹凸面、平面和突面法兰的缠绕垫片时”不能任凭用非金属软垫片的宽度尺寸来代替缠绕式垫片密封元件的宽度尺寸。囚为缠绕式垫片是半金属垫片，标准规格垫片的压紧应力在70MPa左右时才到达合理的压缩变形，从而产生良好的密封效果；假设随便加大垫片本体密封面宽度，势必造成压紧力降低，垫片确定不能到达标准的压缩变形量，因而不能产生良好的密封；假设超范围地加大压紧力，又必定会产生法兰和螺栓的大量变形，结果会导致泄漏。根本型垫片最好不要用于凹凸面法兰上。这是由于根本型垫片在法兰轴向压紧力的作用下，垫片内圈焊点简洁开焊。这样不但会引起泄漏，而且垫片软填料散落会污染物料和堵塞管道。在高温、深冷或冷热频繁交变、振动较大、强腐蚀介质等恶劣工况条件下，用于平面和突面法兰的垫片最好加装合理材料的内环。绝不能用低材质垫片取代高材质垫片。比方，大型石油化工裂解装置的废热锅炉入口，有的操作温度到达798C,因而垫片的金属带和内环必需选用不低于 0Cr25Ni20的材料，而不能用0Cr18Ni10Ti替代。定位环材料可用0Cr18Ni10Ti，但不行用0Cri8Ni9，由于可能产生高温蠕变。使用方法拧紧螺栓时，要使垫片均匀受力，对称把紧。选择合理的垫片压缩量，一般为0.6 1.2mm为宜。过大压缩量，会降低垫片的回弹率，因而失去垫片像弹簧似的简洁吸取振动的特性。DN500以上的管道垫片安装，可实行短管法兰平面装配，而后再对接收道的方法。2-A：图2-A 法兰螺栓拧紧挨次金属包覆垫片金属包覆垫片是以非金属材料为芯材， 切成所需的外形，列面包以厚度为0.25 0.5mm的金属薄板组成的一种复合垫片。依据包覆状态，一般分为平面型包覆和波浪型包覆两种。金属薄板可依据材料的弹塑性、耐热性和耐腐蚀性选取，其材料主要有黄铜、铝、软钢、不锈钢、钛和蒙乃尔合金等；作为包覆垫片中的芯材，一般有石棉板或石棉橡胶板、聚四氟乙烯、柔性石墨板材以及碳纤维或陶瓷纤维等。金属包覆垫片的主要特点是：具有与包覆金属一样的耐腐蚀性和相近的耐热性，非金属柔性填充材料使垫片能在较低的压紧力下到达较好的密封效果。此外，这种垫片还能制成各种形式的异形垫片，例如椭圆形、方形、带筋形或更简单的外形以满足各种热交换器管箱和非圆形压力容器密封的需要。与非金属软垫片相比，这种垫片在常常拆卸的条件下不易损坏、不沾污、不腐蚀法兰密封面，而且具有较高的强度。型式构造管法兰用金属包覆垫片型式构造分为平面型〔 F型〕及波浪型〔C型〕两种;压力容器法兰用金属包覆垫片型式构造为平面型一种。F型—平面型金属包覆垫片。型式构造见图 2-5。2-5F型-平面型金属包覆垫片C2-6。常用标准GB/T15601-1995 ,《管法兰用金属包覆垫片》；JB/T8559-1997 ，《金属包垫片》；JB/T4706-2023 ，《压力容器法兰用平面型金属包覆垫片》 ；JB/T4718-1992 ，《管壳式换热器用金属包垫片》HG20609-1997 ，《钢制管法兰用金属包覆垫片HG20630-1997 ，《钢制管法兰用金属包覆垫片

;-欧洲体系》；-美洲体系》。max材料及性能max材料包覆层金属材料包覆层金属材料一般为镀锡薄钢板、镀锌薄钢板、 08F、铜T2或T3、铝L2或L3、0Cr13、0Cr18Ni9或0Cr19Ni9、00Cr19Ni11和00Cr17Ni14Mo2 等，材料的机械性能及化学成分应符合相应标准的规定。包覆层金属材料的厚度：要求平面型不得小于 0.25mm，波浪型不得小于0.3mm。包覆层金属材料及其硬度要求见表 2-3。表2-3 包覆层金属材料及硬度包覆层金属材料HB镀锡薄钢板90镀锌薄钢板9008F90T360L3400Cr19Ni9、00Cr19Ni11 、00Cr17Ni14Mo21872.3.1.2 填充非金属材料填充材料可以使用石棉，柔性石墨或其他非金属材料。性能金属包覆垫片的各项力学性能及密封性能见表 2-4。2-4

金属包覆垫片的性能指标工程工程试验条件指标试样尺寸：DN100压缩率/%26~30预紧应力：63.3MPa回弹率/%加卸载速度：0.5MPa/s>15试样尺寸:DN100预紧应力：63.3MPa应力松弛率/%试验温度：(3005)C<20试验时间：16h试样尺寸:DN100预紧应力：63.3MPa允许泄漏率/(mL/s)试验温度：20C<1X10-3试验介质：99.9%氮气试验压力：1.1x公称压力/MPa石墨复合垫片石墨复合垫片又称柔性石墨金属增加复合垫片，它是由冲齿的金属齿板或冲孔金属芯板与柔性石墨粒子复合压成的一种密封垫片，它通常由柔性石墨复合增加板裁制而成。依据需要，柔性石墨金属增加复合垫片可制成带不锈钢或碳钢内包边或内外包边。这种垫片的主要特点是：有良好的耐高、低温，耐腐蚀，耐辐射等性能，强度较高，能在高压工况下使用。所需的预紧力比使用金属垫片或金属缠绕式垫片的小。由于柔性石墨具有可塑性和良好的充填性，使用这种垫片时对相配法兰密封面不需要进展周密加工，对法兰密封面上制有“水线”沟槽也能适应，相对来说比较经济。柔性石墨金属增加复合垫片主要用于各种管道、阀门、泵、压力容器、热交换器等法兰连接处的密封部位，可取代石棉橡胶垫片、铁包垫片。这种垫片使用温度范围在 -200 800C；最高压力11MPa;最小预紧比压y=30MPa;垫片系数m=2。型式构造石墨复合垫片型式分为RF型、MFMTG型，分别适用于突面、凹凸面和榫槽面法兰。依据需要，RF型垫片可带不锈钢或碳钢内包边，即为 RF-E型。RF型—适用于突面法兰。适用于突面法兰的RF型石墨复合垫片，型式构造见图RF-E型一适用于突面法兰，带内包边。

2-7。适用于突面法兰的RF-E型石墨复合垫片，型式构造见图 2-7。干一111J干一111J116MFM型一适用于凹凸面法兰。型式构造同图2-7。TG型—适用于榫槽面法兰。2-7。常用标准JB/T6628-1993 ,《柔性石墨复合增加〔板〕垫》；HG20608-1997，《钢制管法兰用柔性石墨复合垫片-欧洲体系》；HG20629-1997，《钢制管法兰用柔性石墨复合垫片-欧洲体系》。材料及性能材料柔性石墨金属增加复合垫片材料及其最高工作温度见表 2-5。表2-5 垫片材料及最高工作温度芯板及包边材料名称芯板及包边材料名称*1〔代号〕标准最咼丄作温度/C低碳钢〔St〕GB/T25204500Cr19Ni9〔304〕GB/T3280650*2*1:也可以承受其他芯板材料，但应在订货时说明；*2W450Co332 性能柔性石墨金属增加复合垫片的性能随 JB/T6628《柔性石墨复合增加〔板〕垫》而定。3.3.2.1 复合板材的柔性石墨层的各项物理机械性能见表 2-6。表2-6 石墨层物理机械性能热失里热失里/%密度/(g/cm3)抗拉性能/MPa灰分/%450C400C>1.0>3.5<5.01.02.03.322 复合板材的压缩率、回弹率测定按 JB/T9141.4—1999《柔性石墨板材压缩率、回弹率测定方法》的规定，其压缩回弹性能指标见表 2-7。2-7复合板材压缩回弹性能指标工程工程试验条件指标压缩率/%压头直径：6.40.025)mm>25回弹率/%总负荷：1112N>20金属齿形组合垫片金属齿形组合垫片由金属齿形环和上下两面掩盖柔性石墨或聚四氟乙烯薄板等非金属平垫材料组合而成。金属齿形组合垫片既有金属的强度，又有齿形弹性，还兼具非金属密封性好的特点，最高温度 650C；最高压力可达42.0MPa，适用于公称压力42.0MPa以下的突面、凹凸面钢制管法兰、压力容器法兰、阀门及换热器等管道和设备的密封。金属齿形环的齿形面构造见图 2-9。型式构造金属齿形组合垫片的型式分为 RF型和MFM型，分别适用于突面和凹凸面法兰。RF型—适用于突面法兰。型式构造见图

2-10。<11」“乂FP八<11」“乂FP八LDjMFM型一适用于凹凸面法兰。型式构造同图 2-1182-11MFM型-凹凸面法兰用金属齿形组合垫片常用标准:HG20611-1997，《钢制管法兰用齿形组合垫-欧洲体系》;HG20632-1997，《钢制管法兰用齿形组合垫-美洲体系》。材料及性能齿形组合垫片的最高工作温度见表 2-8。表2-8 齿形组合垫片的最高工作温度金属齿形环材料金属齿形环材料掩盖层材料最咼工作名称标准代号名称标准代号C0810GB7110810柔性石墨4500Cr13410柔性石墨ZBJ22019G540*柔性石墨650*0Cr18Ni9或GB4237304或ZBG330Cr17Ni12Mo2316聚四氟乙烯F4200002*W450C。金属波齿复合垫片由柔性石墨做成的金属波齿复合垫片是在机械加工成波齿状的金属板两面掩盖上柔性石墨的一种复合垫片，这种垫片既有金属的强度，又有波浪弹性的特点，最高温度 650C；最高压力可达26.0MPa，适用于公称压力26.0MPa以下的突面、凹凸面及榫槽面带颈对焊钢制管法兰、压力容器法兰、阀门及换热器等管道和设备的密封。金属波齿复合的复合截面构造如图 2-12。T-垫片复合主体厚度；T1-定位环厚度；t-金属骨架厚度； R-波齿圆弧半径；p-波齿距；h-波齿深度图图2-12金属波齿复合的复合截面构造图型式构造柔性石墨金属波齿复合垫片按其构造的不同可分为根本型、带定位环型、带隔条型三种型式:A型—根本型，适用于榫槽面法兰、凹凸面法兰。型式构造见图 2-13。图2-13 根本型柔性石墨金属波齿复合垫片B型—带定位环型，适用于平面法兰、突面法兰。型式构造见图 2-14。图2-14 带定位环型柔性石墨金属波齿复合垫片C型一带隔条型，A型、B型的增加型。型式构造见图 2-15。图2-15 带隔条型柔性石墨金属波齿复合垫片常用标准GB/T19066-2023 ，《柔性石墨金属波齿复合垫片》材料及性能材料金属骨架材料及硬度要求见表 2-9。材料的机械性能和化学成分应符合相应标准的规定。金属骨架一般使用整张金属板制作，假设受材料宽度限制需拼接时，其拼接接头的数量应有所限制。对接切口应承受氩弧焊或电焊，对接焊缝必需打磨与母材齐平，焊缝处不应消灭夹渣、气孔等影响焊接接头质量的缺陷。金属骨架的构造尺寸和参数由制造厂〔商〕设计确定，确保金属骨架两侧面波峰与波谷应错开 1/2齿距，波齿距全都，波齿圆弧半径相等，全部齿尖应在一个平面内，骨架无明显翘曲变形。成形后的金属骨架任意两点厚度偏差在制作骨架的板材厚度偏差范围之内。定位环〔包括定位耳环〕厚度 T1，通常为T1wt-0.5，定位环可直接与波齿局部一起加工成一整体。定位环承受碳钢材料时，其外表应进展防锈处理。2-9金属骨架材料及硬度金属骨架材料金属骨架材料HB〔不大于〕0808、10或类似低碳钢1370Cr13、1Cr131831Cr18Ni9Ti或类似奥氏体不锈钢187532性能柔性石墨金属波齿复合垫片的各项力学性能及密封性能见表 2-10。工程试验条件指标备注压缩率工程试验条件指标备注压缩率/%/mm:?120.5x?84X3.03510压缩应力/MPa:451.0回弹率/%>15加卸载速度/(MPa/s):0.5/mm:?65.5X?50.2X2.5压缩应力/MPa:451.0金属骨架材应力松弛率/%试验温度/C:3005<25料为奥氏体试验时间/h:16不锈钢/mm:?120.5X*3.84X〈1级<1.0X10-4压缩应力/MPa:451.0允许泄漏率(mL/s)试验温度/C:2051级<1.0X10-3试验压力/MPa:1.1第三章金属垫片基于金属材料的特点，在高温、高压及载荷变化频繁等苛刻操作条件下，可以首选金属材料制成密封垫片。标准金属垫片主要包括金属环形垫片、金属齿形垫片及金属透镜垫片。金属环形垫片叉可细分为八角形环垫和椭圆形环垫以及RX型和BX型自紧环垫等。金属环形垫金属环形垫片是用金属材料加工成截面外形为八角形或椭圆形的实体金属垫片，具有径向自严密封作用。故金属环形垫片是靠垫片与法兰梯形槽的内外侧面〔主要是外侧面〕接触，并通过压紧而形成密封的。八角形环垫与法兰槽相配，主要表现为面接触。同椭圆形环垫相比，虽然不易与法兰槽到达密合，但却能再次使用，并且因截面是由直线构成，简洁加工。椭圆形环垫与法兰槽是线接触，密封性较好，但加工精度要求高，因而增加了制造本钱，同时椭圆形环垫不能重复使用。金属环垫最早来源于美国，在20世纪20年月首次使用在锅炉领域，用于人孔盖、高压釜及其他容器的密封，以后在石油生产和炼油工业中格外受到重视，随着蒸汽动力装置的温度和压力增加，金属环垫的用途就越来越广泛。常用金属环垫适用的公称压力为PN2.0 PN42.0MPa。我们依据环形垫的截面型式把金属环垫分为以下四种型式：型式构造RB3-1。RB型椭圆形金属环垫适用于公称通径DN15~DN900，公称压力PN2.0MPa~PN42.0MPa的环连接密封面。R=A/2图3-1 椭圆形金属环垫RH型—八角形金属环垫RH型八角形金属环垫适用于公称通径3-2。

DN15~DN900，公称压力PN2.0MPa~PN42.0MPa的环连接R1=1.6mm (A<22.3mm);R1=2.4mm3-2

(A>22.3mm )八角形金属环垫RX型—RX型压力自紧金属环垫。RX型压力自紧金属环垫适用于公称压力 PN13.8MPa~PN138.0MPa，符合API〔美国石油学会〕标准的6B型整体法兰、螺纹法兰及对焊法兰以及扇形法兰。型式构造见图

。餡“士:MT餡“士:MT

rtD.13十口皿/It注：仅RX82 RX91在环截面上有压力通孔，孔中心线位于尺寸 C的中点，RX82 RX85的孔径为1.5mm,RX86和RX87的孔径为2.3mm,RX88 RX91的孔径为3.0mma假设任何环垫在整个圆周上的环宽或环高的尺寸变化量不超过0.20mm的正偏差。3-3RX型压力自紧金属环垫及环槽

0.10mmAH才BX型—BX型压力自紧金属环垫RX型压力自紧金属环垫适用于公称压力 PN13.8MPa~PN138.0MPa,符合API标准的6BX型整体法兰、对焊法兰及言板法兰。型式构造见图

。23土OZJ7±C.05 to.23土注：圆角半径R应是环高H的8% 12%3-4BX型压力自紧金属环垫常用标准GB/T9128-2023 ,《钢制管法兰用金属环垫》;JB/T89-1994HG20612-1997

,《管路法兰用金属环垫》；，《钢制管法兰用金属环垫-欧洲体系》;HG20633-1997 ，《钢制管法兰用金属环垫-美洲体系》；SH3403-1996 ，《管法兰用金属环垫》；SY/T5127-2023，《井口装置和采油树标准》。材料及性能金属环形垫片的材质及工作参数见表 3-1环垫材料最咼丄作温度/环垫材料最咼丄作温度/最大硬度值/HB*0810450120*注：金属环形垫片材料的硬度值应当比法兰材料的硬度值低30HB~40HB。

金属环形垫片材质工作参数0Cr1354016000Cr17Ni14Mo24501500Cr10Ni9600160金属齿形垫金属齿形垫片也是一种实体金属垫片， 垫片的剖切面呈锯齿形， 齿距t=1.5 2mm,齿高h=0.650.85mm。齿顶宽度C=0.2 0.3mm。在密封面上车削假设干个同心圆，其齿数为 7 16，视垫片的规格大小而定。由于金属齿形垫片密封外表接触区的 V形筋形成很多具有压差的空间线接触，所以密封牢靠,使用周期长。和一般金属垫片相比，这种垫片需要的压紧力较小。金属齿形垫片的缺点是，在每次更换垫片时，都要对两法兰密封面进展加工，因而费时费力。另外，垫片使用后简洁在法兰密封面上留下压痕，故一般用于较少拆卸的部位。金属齿形垫片适用的公称压力为 1.6 25.0MPa。构造形式金属齿形垫片的型式有根本型、带内环型、带外环型及带内外环型四种，这里介绍比较常见的根本型。A型一根本型，适用于TG型榫槽面法兰、MF凹凸面法兰。型式构造见图 6-5。込6-5根本型金属齿形垫片込B型一带加强环〔内环〕型，适用于MF凹凸面法兰；C型—带定位环〔外环〕FF平面、RF突面法兰;2.1.3 DFF平面、RF突面法兰。常用标准JB/T88-94,《管路法兰用金属齿形垫片》材料及性能金属齿形垫片的材质及工作参数见表 3-2齿形垫材料最咼丄作温度/齿形垫材料最咼丄作温度/最大硬度值/HB0810450120

金属齿形垫片材质工作参数0Cr1354016000Cr17Ni14Mo24501500Cr10Ni9600160金属透镜垫在高压管道连接中，广泛使用透镜垫密封构造。透镜垫的密封面均为球面，与管道的锥形密封面相接触，初始状态为一环线。在预紧力作用下，透镜垫在接触处产生塑性变形，环线状变成环带状，密封性能较好。由于接触面是由球面和斜面自然形成，垫片易对中。透镜垫片密封属于强制密封，密封面为球面与锥面相接触，易消灭压痕，零件的互换性较差。此外，垫片制造本钱较高，加工也较困难。我国通用机械行业现行角式高压阀门端法兰，承受透镜垫密封，其适用公称压力为 16.0 32.0MPa;公称通径为3 200mm;使用温度为—30 200C。型式构造金属透镜垫的型式构造见图 3-6:常用标准JB/T2776-1992 ,《PN16.0~32.0MPa 透镜垫》。材料和性能生产金属透镜垫的材料及材料硬度见表 3-3钢号标准号最大硬度值/HB钢号标准号最大硬度值/HB20GB/T6991561Cr18Ni9Ti1701Cr18Ni12Mo2TiGB/T12201850Cr17Mn13Mo2N25000Cr17Ni14Mo2GB/T3620187第四章垫片的安装方法使用前留意保护垫片，垫片应当放置在有防护的包装内或工作袋中，不允许随便放置，随用随取。选择合理的垫片压缩量，一般为0.6 1.2mm为宜。过大压缩量，会降低垫片的回弹率，因而失去垫片像弹簧似的简洁吸取振动的特性。选择合理的安装工具。M22以下的螺母承受力矩扳手旋紧， M27以上的螺母承受风扳机旋紧。安装前应当检查法兰是否平行对齐，清洁法兰密封面及密封线。检查螺栓和螺栓孔是否完好，不允许通过撬动螺栓孔的方式校正法兰