密封垫片的选型及安装

密封垫片的选型及安装

一、密封垫片的选型

垫片密封材料的选择方面，要考虑诸多因素,如“TEMP”（温度、应用、介质、压力）的使用工况。

温度

在大多数选型的过程中，流体的温度是首要因素。这将迅速缩小选择范围，尤其从 200°F （95℃）到1000°F（540℃）时。当系统操作温度达到一个特定垫片材料的最高连续操作温度的极限时，就应该选用更高一级的材料。在某些低温情况下也应如此。

（应用）

在应用中最重要的参数是法兰的种类和使用的螺栓。应用中螺栓的尺寸、数量和级别决定了有效载荷。被压紧的有效面积是通过垫片接触尺寸计算出来的。从螺栓的载荷和垫片的接触面可得出有效的垫片密封压力。没有这个参数，将无法在众多的材料中做出最好的选择。

（介质）

介质有成千上万种流体，各种流体的腐蚀性、氧化性、渗透性等差别非常大。选型时必须根据这些特性选择材料。另外系统的清洗也必须考虑在内，以防止清洗液对垫片的侵蚀。

（压力）

每种垫片都有其最高极限压力，垫片的承压性能随材质厚度的增加而减弱，材质越薄，承压能力就越大。选型时必须依据系统内流体的压力。如果压力经常剧烈波动，则需了解详细情况以便做出选择。

（PT值）

所谓 PT值就是压力（P）与温度（T）的乘积。每种垫片的材料其耐压能力在不同的温度下是不一样的，必须综合考虑。一般情况下，垫片的生产商会给出材料的最大 PT值。

选型步骤

（确定垫片所采用的标准）

一般来说垫片所采用的标准与法兰相同。通常采用的标准有：中国国家标准（GB），机械行业标准（JB/T），化工行业标准（HG），国际标准（ISO）等。

（确定垫片的公称通径和公称压力）

垫片的公称通径和公称压力与法兰相同。如：DN100-PN2.5。

（确定垫片的类别）

根据公称压力及介质的最高温度确定所采用的垫片类别。主要分为柔性石墨类、聚四氟乙烯类、橡胶类、无石棉纤维类垫片及缠绕垫片，波形活压垫片，椭圆垫和八角垫等。由于石棉类垫片因环保和健康等原因逐步被淘汰，所以本文不推荐使用。

（确定垫片的形式）

垫片的形式主要分非金属软垫片、缠绕垫片、金属复合垫片和金属垫四大类。具体的垫片形式应根据法兰形式并参照各生产厂商提供的技术参数进行选取。

（确定垫片的材质及型号）

垫片的材质应根据介质的温度、压力、腐蚀性能确定，再根据以上内容确定垫片的型号。垫片的型号一般包括六部分：垫片形式，材质，公称通径，公称压力，标准号，生产商或牌号。

以上就是关于密封垫片选型的内容了，如果还有其他关于密封垫片的问题可以留言，我们会第一时间为您解答。关注西域商城头条号点击菜单进入西域商城。

密封垫片的种类有很多，不同材料、不同形状的垫片有不同的作用。如果选错了垫片，不仅不能很好的密封，还可能变为安全隐患，随时有发生危险的可能。你知道密封垫片有哪些吗，他们有什么特点？

1、工业橡胶板

天然橡胶适用于水、海水、空气、惰性气体、碱类、盐类水溶液等介质，但不耐矿物油和非极性溶剂，长期使用温度不超过90℃，低温性能优异，可在-60℃以上使用。

丁腈橡胶适用于石油类产品，如石油、润滑油、燃料油等，长期使用温度为120℃，如在热油中可耐150℃，低温为-10~-20℃。

氯丁橡胶适用于海水、弱酸、弱碱、盐溶液，耐氧和臭氧老化性能优异，耐油性次于丁腈橡胶而优于其他通用橡胶，长期使用温度低于90℃，最高使用温度不超过130℃，低温为-30~-50℃。

氟橡胶有多个品种，它们分别具有良好的耐酸、耐氧化性能以及耐油、耐溶剂性能。可以在几乎所有的酸类介质以及一些油和溶剂中使用，长期使用温度低于200℃。

橡胶板材作为法兰垫片，多用于管道或经常拆卸的人孔、手孔，压力不超过1.568MPa。因在各类垫片中，橡胶垫片最软，贴合性能好，在较小的预紧力下就能发挥密封效果。正因如此，在承受内压时，因垫片偏厚或硬度偏低而容易被挤出。

橡胶板材在苯、酮、醚等有机溶剂中使用，易出现溶胀、增重、变软、发粘现象，导致密封失效。一般溶胀度超过30%就不能使用。

在低压(尤其是0.6MPa以下)、真空情况下，采用橡胶垫较为适宜。橡胶材料致密性好，透气率低。例如氟橡胶，最适宜作真空容器的密封垫片，真空度最高可达1.3×10-7Pa。橡胶垫在10-1~10-7Pa真空度范围使用时，需经烘焙和抽气处理。

2、石棉橡胶板

价格较其它垫片低，使用方便；最大问题是：垫片材料虽然加入了橡胶和一些填充剂，仍无法将那些串通的微小孔隙完全填满，存在微量渗透。故在污染性极强的介质中，即使压力、温度不高也不能使用。

当用于一些高温油类介质时，通常在使用后期，由于橡胶和填充剂碳化，强度降低，材质变疏松，便在界面和垫片内部产生渗透，出现结焦和发烟现象。另外，石棉橡胶板在高温下易粘结在法兰密封面上，给更换垫片带来了许多麻烦。

在受热状态下，垫片在各种介质中的使用压力取决于垫片材料的强度保持率。石棉纤维材料中存在着结晶水和吸附水。

? 110℃时，纤维之间的吸附水已有2/3析出，纤维的抗拉强度约降低10%；

? 368℃时，吸附水全部析出，纤维的抗拉强度约降低20%；

? 超过500℃，结晶水开始析出，强度则更低。介质对石棉橡胶板的强度影响也很大。

例如，在航空润滑油和航空燃油中，400号耐油石棉橡胶板横向抗拉强度相差80%，这是由于航空燃油对板材中橡胶的溶胀比航空润滑油严重之故。考虑到上述因素，国产石棉橡胶板XB450的推荐安全使用范围：温度250℃~300℃，压力3~3.5MPa;400号耐油石棉橡胶板使用温度不宜超过350℃。

石棉橡胶板含有氯离子和硫化物，吸水后容易与金属法兰形成腐蚀原电池，尤其是耐油石棉橡胶板中硫磺含量高出普通石棉橡胶板好几倍，故在非油性介质中不宜使用。垫片在油品和溶剂类介质中会发生溶胀现象，但在一定范围内，对密封性能基本没有什么影响。

例如，400号耐油石棉橡胶板在常温航空燃油中作24小时浸泡试验，要求因吸油重量增加不得超过15%。

国产石棉橡胶板与国外名牌产品相比尚有一定差距。某单位的统计数字表明，在超过350℃的油介质中，凡使用石棉橡胶板不漏的大多为进口产品。日本石油工业标准JPI-7S-71《石油工业用石棉橡胶板使用标准》，使用期限约为一年。

3、聚四氟乙烯

聚四氟乙烯在受压及高温下易冷流及蠕变，故一般用于低压、中温、强腐蚀以及不允许污染的介质，如强酸、强碱、卤素、药品等。安全使用温度在150℃，压力1MPa以下。填充聚四氟乙烯虽然强度高些，但使用温度也不超过200℃，且耐腐蚀能力下降。聚四氟乙烯包垫最高使用压力一般不超过2MPa。

由于温度升高，材料发生蠕变，致使密封压力明显下降。即使不升温，随着时间的延长，密封面的压紧应力也会下降，产生“应力松弛现象。该现象在各种垫片中都会产生，只是聚四氟乙烯垫的应力松弛现象较为严重，应予注意。

聚四氟乙烯的摩擦系数较小(压紧应力大于4MPa，摩擦系数为0.035~0.04)，预紧时垫片易向外滑移，所以最好采用凹凸式法兰面。当采用平面法兰时，可将垫片外径接触螺栓，利用螺栓阻止垫片外滑。

由于搪玻璃设备是在金属表面喷涂了一层瓷釉后烧结而成的，釉层很脆，加之喷涂不均匀和釉层流动，法兰表面平面度较差。采用金属复合型垫片易损坏釉层，所以推荐使用芯材由石棉板加橡胶的聚四氟乙烯包垫。这种包垫既容易与法兰面贴合又耐腐蚀，使用效果良好。

有许多厂在温度、压力不高的强腐蚀介质中，采用石棉橡胶板外缠聚四氟乙烯生料带，用于经常拆卸的人孔、管道上。由于制作、使用方便，颇受欢迎。

4、石棉树脂板和浸渍石棉板垫片

多用于各种酸性介质的管道、泵、阀、进出口法兰，其使用温度在80℃、压力在0.6MPa以下。

石棉编制垫片适用于压力0.1MPa以下，温度不超过800℃的低压、高温工况。并可根据设备的具体要求，编织成不通宽度、厚度、直径的垫片。

或将石棉带剪下后直接敷在法兰表面。它用于大型硫酸、硝酸氧化炉以及一些未经加工的设备接口处，效果远远超过原来的石棉绳。

5、金属包石棉垫

由金属薄板包覆石棉板或石棉橡胶板，使其不与介质直接接触，避免了石棉纤维强度下降，克服了渗漏现象，从而扩大了石棉橡胶板的使用范围。

一般金属包石棉垫使用温度为450℃(个别也有达600~700℃，如在常压~0.16MPa的烟道气中)，使用压力为4MPa，最高可达6MPa。如压力再增高，垫片易产生横流现象，芯材从搭接处挤出。

由于金属包石棉垫需要较大的螺栓拧紧力，即使当使用压力低于2.45MPa，也不能采用pg25公斤级以下的法兰。否则，法兰、螺栓的刚度就显得不够，产生变形而导致密封失效。有人认为，若将芯材改为弹性较好的合成橡胶，其紧固力就会下降。

其实不然，因为芯材改软后，紧固力被芯材吸收，不能提供金属板在法兰面上贴合所需的紧固力，包垫反容易被极坏。另外，在含氯离子较多的介质以及酸性介质中，不锈钢包垫及铁皮包垫的搭接处易产生缝隙腐蚀。

温度高于450℃，芯材可使用陶瓷纤维或碳纤维。某钢铁厂采用金属包陶瓷纤维垫片用于1100℃的高温，使用二年尚未损坏。柔性石墨作芯材是最合适的。目前，国内已批量生产金属包柔性石墨垫。其使用效果优于金属包石棉垫。

“

金属包垫能制成各种形状，大量用于各种热交换器、反应器的大盖、装卸孔、人孔法兰等。国内曾制作过直径为2m的铁包垫，使用情况良好。

”

在金属包垫的表面贴覆一层柔性石墨薄板，这种垫片与表面未包覆的同类金属包垫相比，预紧比压较小，密封性能更佳。

目前国内尚无此产品，故有的单位将现有的柔性石墨皱纹带贴在金属包垫以及金属平垫、齿形垫甚至石棉橡胶垫表面，解决了许多泄漏难题。例如某厂的热交换器，压力为5.88MPa、温度450℃，介质为氢/油气。

曾用过金属平垫、齿形垫，均有泄漏。后在平垫上贴了柔性石墨皱纹带，解决了这一问题。应该指出，这种垫片形式是一种解决法兰垫片泄漏的简便措施，贴覆柔性石墨带的工作性质量直接影响设备能否正常运转。若在带材背面涂刷一层胶水，可提高贴覆质量。

6、金属缠绕垫

金属缠绕垫巧妙地利用金属的耐热性、回弹性和强度以及非金属材料的柔软性，所以密封性能较好，其中又以不锈钢带缠绕柔性石墨垫的性能为最佳。其预紧比压较石棉缠绕垫小，不存在石棉纤维毛细孔渗漏的缺点。

在油介质中，金属带材多使用0Cr13，而其它介质则推荐使用1Cr18Ni9Ti。

不锈钢带柔性石墨缠绕垫在气体介质中，使用压力为14.7MPa(国内有高达19.6MPa)，在液体中可用至30MPa。温度-190~+600℃(在无氧、低压情况下可用至1000℃)。

聚四氟乙烯的耐低温性能良好，它在低温下的屈服强度大大高于常温时的强度。所以聚四氟乙烯缠绕垫可用于低温介质，如液态烃等。同时，因加入金属带提高了导热性，聚四氟乙烯缠绕垫使用温度可达250℃，在酸性介质中可用至9MPa、200℃。

缠绕垫用于压力和温度波动较大的换热器、反应器、管道、阀门、泵进出口法兰较为合适。对于中等以上压力、温度超过300℃者，应考虑使用带内环、外环或内外环。若使用凹凸面法兰，配带内环的缠绕垫效果更好些。

在柔性石墨缠绕垫两面贴覆柔性石墨板也能取得好的密封效果。某大型化肥厂废热锅炉属高温高压关键设备，用带外环的柔性石墨缠绕垫，满负荷时不漏，减负荷时则漏。在垫片两面增加了0.5mm厚的柔性石墨板，剪成圆弧状，接头部分采用斜口搭接，使用情况良好。

金属平垫、波形垫

和齿形垫金属平垫、金属波形垫

一般用于中、高压阀门、管道和直径较小的设备法兰上。使用压力则根据温度的不同，前者为1.568~31.36MPa，后者为1.568~3.92MPa。垫片材质根据介质和温度选取。

7、八角垫和椭圆垫

用于梯形槽面法兰的八角垫和椭圆垫(炼油行业俗称“土钢圈”)密封性能均好。在沟槽的锥面上，八角垫为面接触而椭圆垫是线接触。

因此，椭圆垫在低紧固力下贴合性好，但需进行二次紧固;而八角垫一般一次紧固后，不易出现泄漏。它们的不足之处为要求较大的螺栓拧紧力，当用于低压高温情况时，法兰等级须在pg25公斤级以上。

二、安装使用应注意以下事项：

1、密封垫片与法兰密封面应清洗干净，不得有任何影响连接密封性能的划痕、斑点等缺陷存在。

2、密封垫片外径应比法兰密封面外小，密封垫片内径应比管道内径稍大，两内径的差一般取密封垫片厚度的2倍，以保证压紧后，密封垫片内缘不致伸入容器或管道内，以免妨碍容器或管道中流体的流动。

3、密封垫片必须安放在法兰的正中心，这点对于凸肩法兰尤其重要;

4、安装密封垫片必须保证均匀对称的紧固连接螺栓;但不应拧一次就达到设计值。一般至少应循环2～3次，以便密封垫片应力分布均匀。

5、在阀门管道系统运行一周期后，检查和重新校正连接螺栓的扭矩;

6、为保证密封垫片使用寿命，请不要使用液体或金属基体的防粘剂或润滑剂。

7、管道如有泄漏，必须降压处理后再更换或调整安装密封垫片。

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来源：默默梧桐