垫片
常用密封垫片基本知识
常用密封垫片基本知识目录一、密封垫片基本概念 (2)1.1 定义与分类 (2)1.2 应用领域 (3)二、密封垫片材料 (4)2.1 金属密封垫片 (5)2.1.1 钢制垫片 (7)2.1.2 铜制垫片 (8)2.1.3 铝制垫片 (8)2.2 非金属密封垫片 (10)2.2.1 橡胶垫片 (11)2.2.2 聚四氟乙烯垫片 (12)2.2.3 石棉垫片 (13)三、密封垫片结构与形式 (14)3.1 结构特点 (15)3.2 常见形式 (16)3.2.1 平面型密封垫片 (18)3.2.2 凸缘型密封垫片 (18)3.2.3 锥形密封垫片 (20)四、密封垫片设计原则与要求 (21)4.1 设计原则 (22)4.2 设计要求 (23)五、密封垫片安装与维护 (24)5.1 安装方法 (25)5.2 维护保养 (26)六、密封垫片选用与采购指南 (27)6.1 选用依据 (28)6.2 采购建议 (29)七、密封垫片性能测试与评价 (30)7.1 性能测试方法 (32)7.2 性能评价标准 (33)一、密封垫片基本概念密封垫片是一种用于连接两个或多个密封表面的重要机械元件，其主要功能是防止流体或气体在这些表面之间泄漏。
垫片通常由柔软的、可压缩的材料制成，这些材料能够在受到压力时填补接触面之间的微小空隙或不规则性，从而实现有效的密封。
垫片广泛应用于各种工业领域，包括管道系统、阀门、泵、压力容器等。
它们对于确保系统的安全运行和防止泄漏具有至关重要的作用。
密封垫片的基本概念包括其定义、功能、分类以及应用场景等方面。
接下来我们将详细介绍这些基本知识。
1.1 定义与分类密封垫片是一种用于机械密封的设备，其主要作用在于填补设备连接件之间的空隙或缝隙，从而确保流体不会泄露或流出。
它们广泛应用于各种管道、阀门、泵以及其他流体处理设备中。
根据不同的应用环境和需求，密封垫片具有多种类型和特性。
也称为密封垫圈或衬垫，是一种用于静态密封的元件。
垫片的种类、作用及应用
常用垫片的种类、作用及应用范围垫片的种类多种多样，垫片是以金属、半金属和非金属板状材质，经过割，冲压或裁剪等工艺制成，用于管道之间的密封连接，机器设备的机件与机件之间的密封连接。
按材质可分为非金属、半金属和金属垫片三大类。
（1）非金属垫片。
非金属垫片质地柔软、耐腐蚀、价格便宜，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。
非金属垫片包括橡胶垫、石棉垫、石棉橡胶垫、柔性石墨垫和聚四氟乙烯垫等。
①橡胶板。
制作橡胶板垫片的主要材料有天然橡胶，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，容易剪成各种形状，且便宜、易购等特点而被广泛适用于容器和管道的密封中，但它不耐高压，容易在矿物油中溶解和膨胀且不耐腐蚀，在高温下容易老化，失去弹性。
②石棉。
石棉材料有湿石棉和蓝石棉两种。
湿石棉耐热、耐碱性好，抗压强度高，耐酸性能较差，大多数石棉橡胶板由他制造；蓝石棉不仅耐热性能好，而且酸性性能也很好，故多被用于制造耐酸石棉橡胶板。
石棉板正常使用温度在550度以下。
直径较大的低压容器可以使用石棉带或石棉绳。
在使用石棉绳时，通常浸渍水玻璃。
酸，碱溶剂等介质也可以使用此类垫片。
③石棉橡胶板。
石棉橡胶板是由石棉、橡胶和填料竟压制而成的。
一般石棉纤维占60%-85%.。
根据其配工艺、性能及用途不同，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度、弹性、柔软性等性能，用它制作垫片，既方便又便宜，因此在化工企业中得到迅速的推广和使用。
④柔性石墨。
柔性石墨是一种新颖的密封材料，良好的回弹性、柔软性、耐温性，在化工企业得到迅速的推广和应用。
⑤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料而有“塑料之王”之称，它不易老化，不燃烧，吸水性近乎为零。
其组织致密，分子结构无极性，用作垫片，接触面可以做到平整光滑，对金属法兰不黏着。
垫片的种类作用及应用
垫片的种类作用及应用垫片是一种常用的密封元件，它被广泛应用于各个领域，起到了重要的作用。
本文将就垫片的种类、作用以及应用进行介绍。
一、垫片的种类1.法兰垫片：法兰垫片是一种在连接法兰两侧起密封作用的垫片。
根据材料的不同，法兰垫片可以分为金属垫片、非金属垫片和复合材料垫片等。
-金属垫片：由金属材料制成，具有良好的强度和耐高温性能，适用于高温、高压和腐蚀性环境下的密封工作；-非金属垫片：由橡胶、塑料、纸质等材料制成，具有良好的弹性和密封性能，适用于低温、低压和常温环境下的密封工作；-复合材料垫片：由两种或多种不同材料组合而成，既能具备金属垫片的强度和耐温性能，又能具备非金属垫片的弹性和密封性能。
2.机械垫片：机械垫片是一种在机械设备中起到密封作用的垫片。
根据用途的不同，机械垫片可以分为轴封垫片、密封圈垫片和摩擦材料垫片等。
-轴封垫片：安装在轴上，用于防止液体或气体泄露，具有良好的密封效果；-密封圈垫片：安装在管道、阀门等连接处，用于防止液体或气体泄露，具有良好的密封效果；-摩擦材料垫片：具有良好的摩擦性能和耐磨性能，通常用于机械设备的传动系统和制动系统中。
3.专用垫片：专用垫片是一种根据特定需求设计制造的垫片。
根据具体应用的不同，专用垫片可以分为电子垫片、食品级垫片和医用垫片等。
-电子垫片：用于电子设备的隔离、隔音和防尘等方面的工作；-食品级垫片：符合食品卫生标准，用于食品工业中的密封工作；-医用垫片：符合医疗卫生标准，用于医用设备和器械的密封工作。
二、垫片的作用1.密封作用：垫片能够填补连接部位的间隙，起到密封作用，防止液体或气体的泄漏，保证连接部位的工作正常进行。
2.缓冲作用：垫片能够在连接部位承受压力和冲击时，起到缓冲作用，减少连接部位的损坏风险，延长设备使用寿命。
3.隔离作用：垫片能够隔离不同介质间的接触，防止介质之间的相互渗透和污染，保持介质的纯净度和稳定性。
4.抗震作用：垫片能够在设备工作过程中抵御振动和冲击力，保护设备的安全稳定运行。
垫片
垫片基本知识
半金属绕片
2、金属包石棉垫是用软金属包石棉板的结构， 这种垫片目前使用的较少，耐温与耐压情况视 外包金属的材质而定。
垫片基本知识
金属垫片
1、齿形垫。其齿形为密纹同心圆，密封性能好，硬度 小于法兰密封面的硬度，厚度为3～5毫米，主要用于 高温高压部位，它的缺点是对法兰安装要求高，螺栓上 紧力大，温度与压力波动时，密封性能会下降。 2、金属垫圈。金属垫圈主要用于高温、高压下的法兰 密封，最简单的是金属平垫圈，它与法兰密封面接触面 积大，螺栓上紧力也大，容易使法兰变形，而且不能承 受压力与温度的波动。椭圆形、八角形垫圈和O形圈， 由于基本上和法兰密封面呈线接触，螺栓容易上紧，且 有一定的自紧性，同时不受温度与压力波动的影响，但 制作难度大，要求也严格。
基本型 带内环
带外环 带内外环
A B
C D
榫槽面 凹凸面
突面（注）
HG20631-1997
垫片型式
HG20631-1997
垫片型式
HG20631-1997
垫片型式
垫片基本知识
垫片、垫圈安装质量的15字口诀
1、选得对：法兰、垫片、垫圈和螺栓要正确选用， 橡胶石棉垫片的颜色要记牢，不能混用。 2、检得细：法兰密封面要无损伤，垫片要无缺陷， 螺栓要符合规格。 3、洗得净：法兰密封面垫片，螺栓上都不得沾有 任何机械杂质。 4、装得正：垫片不得装偏，要保证受压均匀。 5、上得匀：上螺栓时要均匀对称用力，分数次上 紧，使垫片受力均匀。
HG20631-1997
垫片最高工作温度 金属带材料 名称 标准 非金属带材料 名称
特制石棉纸 非石棉纸 柔性石墨带 聚四氟乙烯
最高工作 温度 500
垫片
是用于分配的负荷线程紧固件。
其他用途是作为间隔，弹簧（贝尔维尔垫片，波垫片），耐磨垫，预显示装置，锁装置。
橡胶垫圈也用在水龙头（阀门）以切断流动的液体或气体。
橡胶或硅垫片也可使用，以减少风扇的振动。
通常垫片外径是内径的两倍左右。
垫片的种类及英文对照垫片就是垫平的产品：垫片的型式 type of gasket平垫片 flat gasket环形平垫片 flat ring gasket平金属垫片 flat metal gasket夹棉织物的橡胶 elastomer with cotton fabric insertion夹石棉织物的橡胶 elastomer with asbestos fabric insertion 夹石棉织物及金属丝加强的橡胶 elastomer with asbestos fabric insertion and with wire reinforcement无石墨压缩白石棉垫片 non graphited compressed white asbestos gasket天然白橡胶垫片natural white rubber gasket压缩石棉垫片 compressed asbestos class gasket石棉垫片 PTFE impregnated asbestos gasket夹石棉的缠绕金属垫片 spiral-wound metal gasket with asbestos filler内环 inner ring外环，外定位环 outer ring波纹金属垫片 corrugated metal gasket波纹金属包嵌石棉垫片 corrugated metal gasket with asbestos inserted双夹套波纹金属包石棉垫片 corrugated metal double jacketed asbestos filled gasket双夹套垫片 double jacketed gasket金属包石棉平垫片 flat metal jacketed asbestos filled gasket 整体金属齿形垫片solid metal serrated gasket槽形金属垫片 grooved metal gasket环形连接金属垫片 ring joint metal gasket 八角环形垫片 octagonal ring gasket椭圆环形垫片 oval ring gasket透镜式垫片 lens gasket非金属垫片 non-metallic gasket。
常用垫片及特性
低碳钢 0Cr18Ni9
金属带材料 代号 名称 0
1 2
填充带材料 代号 1
2 3 4
内环 名称 无内环
低碳钢 0Cr18Ni9
名称 石棉
柔性石 墨 聚四氟 乙烯 非石棉 纤维
代号 1
2 3 4
代号 0
1 2
0Cr13
0Cr18Ni9 0Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2
4.9MPa以下是合适的。
1. 2. 3. 4.
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80-90%，沥青10-20%； 水玻璃
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）”。
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。
填充带 金属带
基本型
垫片型式代号（GB/T4622.1－2003） 垫片型式 基本型 带内环型 带定为环型 带内环和定为环型 代号 A B C D 适用等法兰密封面形式 榫槽面 凹凸面 平面 突面
垫片材料代号（GB/T 4622.1－2003）
金属垫片
八角形环垫 椭圆形环垫 RX型及BX型自紧 密封环垫
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 石 棉 橡 胶 板 牌号 表面颜色 横向抗拉强度 /MPa ≥19.0 适用条件 压力 p/MPa ≤6.0 温度 t/℃ ≤450 GB/T398 5-1995 标准
XB450
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。
垫片知识
垫片知识垫片,知识一、垫片的种类垫片的种类繁多，按其材料和结构大致可分为三大类。
1.非金属垫片有橡胶、石棉橡胶板、柔性石墨、聚四氟乙烯等，截面形状皆为矩形；2.金属复合型垫片有各种金属包垫、金属缠绕垫；3.金属垫片有金属平垫、波形垫、环形垫、齿形垫、透镜垫、三角垫、双锥环、C形环、中空Ｏ形环等。
按照密封分类的原则，上述垫片中的第一、第二和第三类的金属平垫、波形垫、环形垫、齿形垫、透镜垫属于强制型密封，而其余则为半自紧或自紧式密封。
% b6 d# ?6 d:j1d8 K6L; D%G- [. ~7I$ sX:u$A4 Z5, w1 N"W( }*, j( z.S3 s:}7 ck9 c50 I, @2 k* E; p/ D!n-f;S%&b%x5 ^' M二、垫片的性能和构造各种垫片的性能和构造分别介绍如下：1.非金属垫片（1）橡胶板用于密封的橡胶品种较多，一般有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶。
制作垫片的橡胶板材用量较大的有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶三种。
近几年，氟橡胶等特种橡胶也逐步推广使用。
有关橡胶板材的数据，详见工业橡胶板标准GB5574-85。
（2）石棉橡胶板石棉橡胶板是由石棉、橡胶和填料经压制而成的。
根据其配方、工艺、性能及用途不同，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。
制造石棉橡胶板的石棉材料有温石棉、蓝石棉（青石棉）两种。
温石棉属于蛇纹石类石棉，其主要成分是含有约13%结晶水的镁硅酸盐，它耐热、耐碱性好，抗拉强度高，耐酸性能较差，大多数石棉橡胶板都由它制作。
蓝石棉属于角闪石类石棉，主要成分是含有2.5～3.5%结晶水的硅酸盐，氧化镁成分极微，氧化铁约占18～24%。
蓝石棉不仅耐热性能好，而且耐酸性能也好，故多被用于制造耐酸石棉橡胶板。
石棉纤维的质量对石棉橡胶板的性能影响较大，故要求石棉纤维抗拉强度高，耐热性能好，有一定的长度，纤维易挠曲，有弹性。
常用垫片基础知识
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。
填充带
金属带
基本型
垫片型式代号（GB/T4622.1－2003）
垫片型式 基本型 带内环型 带定为环型 带内环和定为环型
代号 A B C D
适用等法兰密封面形式 榫槽面 凹凸面 平面 突面
垫片材料代号（GB/T 4622.1－2003）
• （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200—
—250 ℃ 、压力1.96-2.94MPa的场合。
三、半金属垫片
１、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。
注意：选用椭圆垫材质硬度应低于法兰面15~20HB,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 、 JB755 、 HG20633-97
椭圆垫片的主要几种形式：
R 型，椭圆垫 标准椭圆型金属环垫应用于有标准凹槽的法兰。
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。
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带内外环材质：OCr18N19SS304316316L蒙乃尔、纯钛带外环、带内环、基本形。
石墨金属缠绕垫片；使用温度-200-850℃；使用压力0-20MPa
石棉金属缠绕垫片；使用温度-200-500℃；使用压力0-25MPa
四氟金属缠绕垫片；使用温度-200-260℃；使用压力0-10MPa
组成缠绕式密封垫片的金属带、软填料、内、外定位加强环的材质，您可根据不同的介质和操作条件，按此表分别选用自由组合。
你去看一下缠绕垫片标准HG20610-97。
第一个数字表示外环材料
0代表无，1代表低碳钢，2代表0Cr18Ni9；
第二个数字表示金属带材料
2代表0Cr18Ni9，3代表0Cr17Ni12Mo2，4代表00Cr17Ni12Mo2；
第三个数字表示非金属带材料
1代表特制石棉纸，2代表柔性石墨带，3代表聚四氟乙烯，代表特制非石棉纸；
第四个数字表示内环材料
0代表无，1代表低碳钢，2代表0Cr18Ni9，3代表0Cr17Ni12Mo2，4代表00Cr17Ni12Mo2。
金属缠绕垫片的型式：
A型为基本型，适用密封形式为榫槽面；B型为带内环型，适用凹凸面对密封面；C 型为带外环型，D型为带内外环型，适用突面的密封面。
具体形式可以参考规范HG20610
缠绕片垫片分四种形式：基本型缠绕垫片（0220）、带内环型缠绕垫片（0221）、带外环型缠绕垫片（1220）、带内外环型缠绕垫片（1221\\\\2222）。
垫片系数: m=2.5~4.0 , 最小预紧比压:y=68Pa
厚度及选择
异型金属缠绕垫片性能特点：
异型金属缠绕垫片是一种专门用于锅炉孔，毛孔，阀盖等的垫片，与金属缠绕垫片的结构相同，只是形状不同。
主要有椭圆形、方形、及其他特殊几何形状的金属缠绕垫。
性能：耐高温、高压、耐腐蚀和良好的压缩回弹率。
应用：石油、化工、电力、冶金、船舶、造纸、医药等法兰连接处的管、阀、泵、人孔、压力容器、换热设备的密封部位是理想的静密封材料。
齿形垫片
齿形垫片指用金属平环，用特定加工工艺在环平面上加工出成90度夹角波形、锯齿状的金属垫片根据使用部
位和要求的不同，齿形垫片可以做成带内外定位环和两面加贴柔性石墨或聚四氟乙烯薄片的组合型垫片。
适用于高压、高温部位；耐腐蚀性强，密封作用稳定、可靠。
最小预紧比压：y=70MPa
窄带形式分：包覆型，粘贴型。