如何选择垫片材料--深度剖析之金属垫片
一. 金属垫片材料
1. 碳钢: 推荐最大工作温度不超过538℃，特别当介质具有氧化性时。
优质薄碳钢板地不适合应用于制造无机酸、中性或酸性盐溶液的设备，如果碳钢受到在的应力，用于热水工况条件下的设备事故率非常高。
碳钢垫片通常用于高浓度的酸和许多碱溶液。
布氏硬度约120。
2. 304不锈钢18-8（铬18-20%、镍8-10%），推荐最大工作温度不超过760℃。
在温度-196~538℃区间内，易发生应力腐蚀和晶界腐蚀。
布氏硬度160。
3．304L 不锈钢含碳量不超过0。
03%。
推荐最大工作温度不超过760℃。
耐腐蚀性能类似304不锈钢。
低的含碳量减少了碳从晶格的析出，耐晶界腐蚀性能高于304不锈钢。
布氏硬度约140。
4．316不锈钢18-12（铬18%、镍12%），在304不锈钢中增加约2%钼，当温度提高其强度和耐腐蚀性能提高。
当温度提高时比其它普通不锈钢具有更高抗蠕变性能。
推荐最大工作温度不超过760℃。
布氏硬度约160。
5．316L不锈钢推荐最大连续工作温度不超过760℃~815℃。
碳含量不超过相对于316不锈钢具有更优秀的耐应力和晶界腐蚀。
布氏硬度约140。
6．20合金45%铁、24%镍、20%铬和少量钼和铜。
推荐最大工作温度不超过760℃~815℃。
特别适用于制造耐硫酸腐蚀的设备，布氏硬度约160。
7．铝铝（含量不低于99%）。
铝具有优秀耐腐蚀性能和加工性能，适用于制造双夹垫片。
布氏硬度约35。
推荐最大连续工作温度不超过426℃。
8．紫铜紫铜的成份接近于纯铜，其含有微量的银以增加其连续工作温度。
推荐最大连续工作温度不超过260℃。
布氏硬度约80。
9．黄铜（铜66%、锌34%），在大多数工况条件下，具有良好耐腐蚀性能，但不适应醋酸、氨、盐和乙炔。
推荐最大连续工作温度不超过260℃。
布氏硬度约58。
10．哈氏B-2 （26-30%钼、62%镍和4-6%铁）。
推荐最大工作温度不超过1093℃。
具有优异的耐热浓度盐酸腐蚀性能。
也具有优异的耐湿氯化氢气体腐蚀、硫酸、磷酸和还原性盐溶液腐蚀的性能。
在高温条件下具有高的强度。
布氏硬度约230。
11．哈氏C-276 16-18%钼、13-17.5%铬、3.7-5.3%钨、4.5-7%铁、其余均为镍）。
推荐最大工作温度不超过1093℃。
具有优异的耐腐蚀性能。
对各种尝试的冷硝酸或浓度达到70%的沸腾硝酸具有优异的耐腐蚀性能，具有良好的耐盐酸和硫酸腐蚀性能及优异的耐应力腐蚀性能。
布氏硬度约210。
12．英科耐尔600 镍基合金（77%镍、15%铬和7%铁）。
推荐最大工作温度不超过1093℃。
在高温条件下具有高的强度，通常用于需解决应力腐蚀问题的设备。
在低温条件下，具有优异的同加工性能。
布氏硬度约150。
13．蒙乃尔400 （铜30%、镍推荐最大连续工作温度不超过815℃。
除强氧化性酸外，对大多数酸和碱具有优异耐腐蚀性能。
在氟酸、氯化汞、汞介质中易产生应力腐蚀裂纹，因而，不适应用于上述介质。
被广泛用于制造氢氟酸的设备。
布氏硬度约120。
14．钛推荐最大工作温度不超过1093℃。
在高温条件下，具有优异的耐腐蚀性能。
众所周知耐氯离子的侵蚀，在较宽的温度和浓度区间，具有优异的耐硝酸腐蚀。
钛材在大多数碱溶液用的很少，适应用于氧化工况条件。
布氏硬度约216。
垫片材质分类及使用
垫片垫片是用纸、橡皮片或铜片制成，放在两平面之间以加强密封的材料，为防止流体泄漏设置在静密封面之间的密封元件。
选择垫片的材料主要取决于下列三种因素: 温度压力介质一. 金属垫片材料1. 碳钢: 推荐最大工作温度不超过538℃，特别当介质具有氧化性时。
优质薄碳钢板也不适合应用于制造无机酸、中性或酸性盐溶液的设备，如果碳钢受到在的应力，用于热水工况条件下的设备事故率非常高。
碳钢垫片通常用于高浓度的酸和许多碱溶液。
布氏硬度约120。
2. 304不锈钢 18-8（铬18-20%、镍8-10%），推荐最大工作温度不超过760℃。
在温度 -196~538℃区间内，易发生应力腐蚀和晶界腐蚀。
布氏硬度160。
3． 304L 不锈钢含碳量不超过0。
03%。
推荐最大工作温度不超过760℃。
耐腐蚀性能类似304不锈钢。
低的含碳量减少了碳从晶格的析出，耐晶界腐蚀性能高于304不锈钢。
布氏硬度约140。
4． 316不锈钢 18-12（铬18%、镍12%），在304不锈钢中增加约2%钼，当温度提高其强度和耐腐蚀性能提高。
当温度提高时比其它普通不锈钢具有更高抗蠕变性能。
推荐最大工作温度不超过760℃。
布氏硬度约160。
5． 316L不锈钢推荐最大连续工作温度不超过760℃~815℃。
碳含量不超过相对于316不锈钢具有更优秀的耐应力和晶界腐蚀。
布氏硬度约140。
6． 20合金 45%铁、24%镍、20%铬和少量钼和铜。
推荐最大工作温度不超过760℃~815℃。
特别适用于制造耐硫酸腐蚀的设备，布氏硬度约160。
7．铝铝（含量不低于99%）。
铝具有优秀耐腐蚀性能和加工性能，适用于制造双夹垫片。
布氏硬度约35。
推荐最大连续工作温度不超过426℃。
8．紫铜紫铜的成分接近于纯铜，其含有微量的银以增加其连续工作温度。
推荐最大连续工作温度不超过260℃。
布氏硬度约80。
9．黄铜（铜66%、锌34%），在大多数工况条件下，具有良好耐腐蚀性能，但不适应醋酸、氨、盐和乙炔。
垫片的相关知识及选型
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2.温度和压力波动较大的场合采用波齿复合垫
波齿复合垫是由上下表面开有特殊形状同心沟槽的金属 骨架与膨胀石墨材料复合而成。由于复合垫片的金属骨架 既带尖齿，又呈波纹状，故名为波齿复合垫。
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不同金属骨架材料的波齿复合垫的适用范围
37
某厂密封垫片的实际应用情况
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参考标准
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2
2、垫片的种类
非金属软垫片
法兰用密封垫片 金属复合垫片
金属垫片
非金属软垫片 聚四氟乙烯垫片
橡胶垫片 石棉橡胶垫片 非石棉纤维橡胶垫片
聚四氟乙烯包覆垫片 金属缠绕式垫片 金属冲齿板柔性石墨复合垫片 金属包履垫片 金属波齿复合垫片
金属齿型复合垫片 金属平垫片 金属波纹形垫片 金属齿形垫片 金属环形垫片
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。
金属齿形垫片适用的公称压力为1.6~25.0MPa。
15
3、“O”型垫片 “o”型空心金属环垫用于高温、高压、超真空、超低温的
环连接面主要用在带颈对焊法兰与整体法兰上，适用压
力范围为（6.3MPa≤PN≤25.0MPa）
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5、其他类型密封面 高压容器和高压管道用 球面（透镜）和椭圆或八角形截面金属垫片
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六、垫片选型
选用适当类型的垫片是保证良好密封效果的前提。
垫片的选型主要是依据操作条件(温度、压力)及该条件 下被密封介质的性质。首先，
垫片材料汇总整理
垫片材料汇总整理垫片是一种将两个物体连接在一起并填充它们之间空隙的材料。
它在许多领域中都有广泛的应用，如汽车工业、机械工程、建筑工程等。
垫片的选择非常重要，因为不同的材料具有不同的特性和适用范围。
下面是垫片材料汇总整理，包括最常见的垫片材料以及它们的特点。
1.橡胶垫片：橡胶垫片是最常见的垫片材料之一，具有良好的弹性和抗压性能。
它适用于低压应用，并具有良好的耐油、耐溶剂和耐酸碱性能。
橡胶垫片可用于密封和减震。
2.金属垫片：金属垫片通常由不锈钢、铜、铝等金属制成。
它们具有高强度、耐高温、耐腐蚀等特点，适用于高压和高温环境。
金属垫片有多种类型，如平垫片、弹性垫片和锁紧垫片等。
3.纸质垫片：纸质垫片通常由纸浆制成，适用于中低压应用。
它们具有良好的密封性和耐油性能，但不适用于高温和腐蚀性环境。
4.塑料垫片：塑料垫片通常由聚乙烯、聚丙烯等塑料制成。
它们具有良好的耐腐蚀性、绝缘性和耐化学性能。
塑料垫片适用于低压和低温应用。
5.亚麻垫片：亚麻垫片通常由亚麻纤维制成，具有良好的密封性能和耐磨损性能。
它们适用于低压和低温应用。
6.聚四氟乙烯垫片：聚四氟乙烯垫片，也被称为PTFE垫片，具有良好的耐高温、耐腐蚀和低摩擦系数等特点。
它适用于高压和高温应用，并常用于化工和石油行业。
7.石棉垫片：石棉垫片由石棉纤维制成，具有优异的耐热性和耐腐蚀性能。
然而，由于石棉对人体健康有害，石棉垫片的使用在许多国家已被禁止。
8.综合材料垫片：综合材料垫片通常由多种材料的复合制成，以获得多种性能。
例如，综合材料垫片可以同时具有橡胶和金属的弹性和耐高温性能。
以上是垫片材料汇总整理，包括最常见的垫片材料以及它们的特点。
根据具体的应用要求，选择合适的垫片材料非常重要，以确保良好的密封性和性能。
在选择垫片材料时，还应考虑环境条件、压力要求、温度范围和化学物质等因素。
垫片的基本知识（2）
垫片的基本知识(2)三、垫片的选择1、选择时的注意事项正确选用密封垫片是保证设备无泄漏之关键。
对于同一种工况，一般有若干种垫片可供选择。
必须根据介质的物性、压力、温度和设备大小、操作条件、连续运转周期长短等情况，合理地选择垫片，扬长避短，充分发挥各种垫片的特点。
选择垫片时，应充分考虑下列因素：(1)有良好的弹性和恢复性，能适应压力变化和温度波动;(2)有适当的柔软性，能与接触面很好地贴合;(3)不污染工艺介质;(4)有足够的韧性而不因压力和紧固力造成破环;(5)低温时不硬化，收缩量小;(6)加工性能好，安装、压紧方便;(7)不粘结密封面、拆卸容易;(8)价格便宜，使用寿命长。
在垫片的使用中，压力和温度二者是相互制约的，随着温度的升高，在设备运转一段时间后，垫片材料发生软化、蠕变、应力松弛现象，机械强度也会下降，密封的压力降低。
反之亦然。
例如，手册上列举高压石棉橡胶板XB450在水、蒸汽介质中，使用温度450℃、压力<6MPa(该材料作密封性能试验时，在440℃~450℃、12MPa的蒸汽中保压30分钟)。
但在长期实际使用中，温度若达到450℃，所能密封的压力仅0.3~0.4MPa。
对于渗透性强的气体介质则仅有0.1~0.2MPa。
上述情况，在选用时应予以充分考虑。
2、国产垫片的选用(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。
垫片的相关知识及选型报告
垫片的相关知识及选型报告垫片是一种用于填补或分隔两个物体间空隙的材料，通常由柔软且可压缩的材料制成。
垫片在工业、建筑和汽车等领域中被广泛应用，它可以起到密封、缓冲、隔热和减震等作用。
本报告将介绍垫片的相关知识和选型要点。
一、垫片的种类1.扁平垫片：扁平垫片是最常见的一种垫片，通常由橡胶、塑料、金属和纤维等材料制成。
它们具有耐高温、耐压力和耐腐蚀的特性，在静态密封和动态密封中都有广泛应用。
2.金属垫片：金属垫片通常由不锈钢、铜、铝和钛等金属制成。
它们具有高温、高压和耐腐蚀的特点，适用于各种工业设备和管道的密封，并能够承受较大的压力。
3.波纹管垫片：波纹管垫片由波纹金属制成，它们具有弹性和压缩性能，适用于高温、高压和挠曲变形较大的密封环境。
波纹管垫片常用于蒸汽管道、压力容器和汽车发动机等设备中。
4.填料垫片：填料垫片由灌入填料的软性材料制成，如石棉、碳纤维和聚四氟乙烯等。
填料垫片具有良好的密封性能和耐腐蚀性能，适用于化工、石油和制药行业等特殊环境。
二、选型要点在选择合适的垫片时，需要考虑以下几个因素：1.工作条件：根据使用环境中的压力、温度和介质等因素选择合适的垫片材料。
如在高温环境下，需要选择耐高温的垫片材料。
2.密封要求：根据密封性能的要求选择适当的垫片，如需求静态密封性能较好的场合，金属垫片和填料垫片常常是不错的选择。
3.安装方式：根据设备的结构和安装方式选择适当的垫片形状和尺寸。
如在波纹管和螺纹接头等特殊结构中，需要选择适合的波纹管垫片或沟槽垫片。
4.经济性：考虑垫片的价格和寿命等因素选择经济合理的垫片材料。
有时，选择使用寿命较短的廉价垫片也是一种经济的选择。
5.其它因素：根据特殊要求，如抗化学腐蚀、耐磨损和抗老化等性能，选择具有相应特性的垫片材料。
三、结论综上所述，垫片是一种常用的密封材料，在工业生产和建筑工程中起到重要作用。
选择合适的垫片需要考虑工作条件、密封要求、安装方式、经济性和其他因素等。
如何选择垫片材料--深度剖析之金属垫片
一. 金属垫片材料1. 碳钢: 推荐最大工作温度不超过538℃，特别当介质具有氧化性时。
优质薄碳钢板地不适合应用于制造无机酸、中性或酸性盐溶液的设备，如果碳钢受到在的应力，用于热水工况条件下的设备事故率非常高。
碳钢垫片通常用于高浓度的酸和许多碱溶液。
布氏硬度约120。
2. 304不锈钢18-8（铬18-20%、镍8-10%），推荐最大工作温度不超过760℃。
在温度-196~538℃区间内，易发生应力腐蚀和晶界腐蚀。
布氏硬度160。
3．304L 不锈钢含碳量不超过0。
03%。
推荐最大工作温度不超过760℃。
耐腐蚀性能类似304不锈钢。
低的含碳量减少了碳从晶格的析出，耐晶界腐蚀性能高于304不锈钢。
布氏硬度约140。
4．316不锈钢18-12（铬18%、镍12%），在304不锈钢中增加约2%钼，当温度提高其强度和耐腐蚀性能提高。
当温度提高时比其它普通不锈钢具有更高抗蠕变性能。
推荐最大工作温度不超过760℃。
布氏硬度约160。
5．316L不锈钢推荐最大连续工作温度不超过760℃~815℃。
碳含量不超过相对于316不锈钢具有更优秀的耐应力和晶界腐蚀。
布氏硬度约140。
6．20合金45%铁、24%镍、20%铬和少量钼和铜。
推荐最大工作温度不超过760℃~815℃。
特别适用于制造耐硫酸腐蚀的设备，布氏硬度约160。
7．铝铝（含量不低于99%）。
铝具有优秀耐腐蚀性能和加工性能，适用于制造双夹垫片。
布氏硬度约35。
推荐最大连续工作温度不超过426℃。
8．紫铜紫铜的成份接近于纯铜，其含有微量的银以增加其连续工作温度。
推荐最大连续工作温度不超过260℃。
布氏硬度约80。
9．黄铜（铜66%、锌34%），在大多数工况条件下，具有良好耐腐蚀性能，但不适应醋酸、氨、盐和乙炔。
推荐最大连续工作温度不超过260℃。
布氏硬度约58。
10．哈氏B-2 （26-30%钼、62%镍和4-6%铁）。
推荐最大工作温度不超过1093℃。
具有优异的耐热浓度盐酸腐蚀性能。
常用垫片材料特性及选用准则
常用垫片材料特性及选用准则第24卷第8期中国特种设备安全?49?石油化工生产所用的设备,管道,阀门和仪表,许多都是采用法兰连接,由于垫片原因而导致泄漏又是很多工业生产过程中生产装置最为常见的失效形式.据统计,在石油化工企业非计划维修工作量有60%～80%是用来维修密封装置的,也就是说石油化工装置中非计划事故维修工作大部分是由于泄漏造成的.泄漏不仅造成生产损失,物料流失,能源浪费,环境污染,而且会造成人员的重大伤亡.因此,如何合理的选用垫片是使企业能"安全,稳定,长周期,满负荷,优质"生产的保证.1常用垫片的种类垫片的种类很多,主要有非金属垫片,聚四氟乙烯包覆垫,金属缠绕垫,金属包覆垫,柔性石墨复合垫,齿形组合垫,金属垫片等等.常用垫片的应用场合见表1.表1常用垫片的应用场合垫片名称应用场合石棉橡胶垫使用温度一50~C～300~C.最高使用压力为5.OMPa聚四氟乙烯适用十『『0寸惜蚀,防黏结和要求清清厦向的管遁面封,最包覆垫高使用温度为150~C,最高使用压力为5.OMPa柔性石墨复最高使用温度取决于金属芯板材料,低碳钢为450'~C,不锈钢为650~C(用于氧化性介质时为450~C),最高使用压合垫力为6.3MPa使用温度为200~C-500~C,最高使用压力为10.OMPa,需要金属包覆垫的螺栓力比平面金属垫片小,特别适于高温高压场合石棉缠i垫:使用温度Oo(O,最高使甩匪力为25-0MPa柔性石墨缠绕垫:使用温度一196~C～600~C(~氧化介质缠绕垫为800~C),最高使用压力为25.0MPa聚四氟乙烯缠绕垫:使用温度一196~C～200~C.最高使用压力为10.0MPa主要用于温度或压力波动较大的场合,最高使用压力为齿形组合垫25.0MPa密封}生能良好,随着内部压力增高,垫片自密封}生能增金属环垫强.多用于高温,高压的法兰密封适用于恶劣的条件下工作,常用八角形的,最高使用温度取决于所用金属材料2常用垫片材料特性及适用范围2.1石棉橡胶垫石棉橡胶垫片耐热性能尚好,有适宜的弹性,在大多数化学介质中有较好的耐腐蚀性,且制造方便,价格便宜,是石油化工使用最广泛的非金属平垫.石棉橡胶垫片的适用范围如图l所示.图1石棉橡胶垫片适用范围1)对水,空气,氮气,蒸汽及不属于A,B,C级的工艺介质管道宜选用厚度为3mm的垫片,使用条件见图1曲线①.2)属于B,C级的液体介质管道宜选用厚度为1.5ram的垫片,使用条件见图1曲线②.3)属于B,c级气体介质及其他会危及操作人员人身安全的有毒气体介质管道应选用较薄的垫片并与PN5.0的法兰配套,使用条件见图1曲线③.石棉橡胶垫片的缺点:石棉橡胶垫在使用过程中很容易发生应力松弛现象,影响它的密封l生能和寿命,因而难以满足现代?5O?中国特种设备安全第24卷第8期大型石油化工工业中设备的高参数和长周期的要求.此外由于石棉是人们公认的致癌物,从上世纪70年代起,世界上不少国家已陆续制订法律将其列入禁用范围,随着人们对设备密封要求的提高以及密封技术的发展,石棉橡胶材料已逐步为其他新材料所代替,使用量正逐渐减少.2.2聚四氟乙烯包覆垫聚四氟乙烯包覆垫是一种适合强腐蚀介质和不允许物料有污染的医药,食品和石油化工行业中需洁净介质用的非金属软垫片,垫片的压缩率要求大于20%,回弹率大于30%,应力松弛小于45%,允许泄露率应不大于1.OxlO{cm3/s;垫片厚度一般为3mm,其中嵌人层为2mm,纯聚四氟乙烯包覆层厚度为0.5mm.2.3柔性石墨复合垫柔性石墨复合垫片是由冲齿的金属芯板与膨胀石墨粒子复合的板材制成的一种石墨增强垫片,可作为石棉橡胶垫片与金属缠绕垫片之间的一种过渡垫片,在某种情况下可代替柔性石墨缠绕垫,以减少螺栓力,又不改变密封效果,同时亦可作为无石棉平垫片使用.柔性石墨复合垫片适用于以下介质:对液体有水,油品,溶剂,酸,碱,液态烃,低温液化气等;对气体有空气,氢气,油气,高温烟气,蒸汽,烃类及各种渗透性强的气体等2.4金属包覆垫金属包覆垫片是一种半金属垫片,这种垫片的金属有软钢,不锈钢,铝板和特殊合金等,它兼有金属和非金属的特性,其密封性能良好,可制成形状复杂的垫片,广泛用于换热器各部位的密封由于石棉橡胶板为金属所包覆,不直接与高温介质接触,在一定程度上提高了垫片的耐温耐压性能.有了石棉橡胶板作为金属包覆垫的内在充填材料,与其他金属平垫相比有一定弹性,因而在早期高参数设备中使用较为普遍金属包覆垫的缺点:从密封机理看,它实际上是金属与金属的接触密封,在这种状态下,要达到良好的密封性就必须施加相当高的密封比压,而在这样高的比压下,作为填充材料的石棉橡胶板往往已被压坏而失去作用,另一方面,在使用过程中,石棉橡胶板的应力松弛也会导致压紧应力减少而使其丧失密封性,其使用寿命难以满足现代设备长周期运转的要求.因此,在高参数重要场合已逐渐为其他性能更好的垫片所取代.2.5缠绕垫缠绕垫片是半金属垫片中最理想的一种,垫片的主体由v型或M型金属带填加不同的软填料用缠绕机螺旋绕制而成.为加强垫片主体和准确定位,设有金属制内环和外环(定位环).常用的金属带为不锈钢,软填料为特制石棉,柔性石墨,聚四氟乙烯,其中柔性石墨缠绕垫片应用比较广泛.柔性石墨缠绕垫片具有良好的密封性能,能适应高温高压参数的要求,其回弹』生也较好,在温度和压力变化的场合仍能保持较好的密封性(其密封性指数通常可达1×lO%m.).缠绕垫片的缺点:由于结构和制造方面的原因,缠绕垫片比较容易"散架"和"压溃".所谓"散架"包括2种情况:一是在制造,运输和安装过程中垫片发生散开而损坏.这是由于缠绕垫片结构上只是通过缠绕互相咬合成形,使垫片无法形成整体牢固的结构,因而很容易散开损坏,给垫片的运输和安装造成困难,这种情况尤以大规格垫片f如换热器设备上的垫片)为甚.二是缠绕垫片在使用过程中受到很大的压紧力,外层用以固定的焊点在周向力的作用下很容易发生拉脱损坏,使整个垫片"散架"最终导致密封失效.由于周向应力的大小与直径成正比,垫片的规格越大,拉脱损坏就越易.所谓"压溃"是垫片在使用时受很大的压紧比压,填充物受压产生的内应力向内径方向作用于内层钢带,使钢带受到外压力作用.当外压力超过一定值时,由钢带围成的钢带圈犹如薄壁容器受过分外压力作用而失去稳定性,局部地方向内凹陷,使垫片发生损坏,导致密封失效.压紧力越高,垫片尺寸越大就越容易发生"压溃".从现场调查看,' 不少用于换热设备的缠绕垫片经使用后拆开法兰时发现垫片已被压"散架"或"压溃",因而泄漏往往就从这些部位发生2.6齿形组合垫齿形组合垫片是一种金属软垫片,密封效果优于金属平垫,主要用于中,高压力和高温度的压力容器和管道阀门的密封.齿形组合垫在法兰压紧力下, 不仅被封闭的覆盖层材料高度压缩,而且金属骨架第24卷第8期中国特种设备安全?51?产生弹性变形,使之成为具有高弹性的垫片,因而不仅能适应参数变化的场合而且其使用寿命长,能长期保持良好的密封性能.由于齿形组合垫是带金属骨架的整体结构,在运输和使用安装时不必担心像缠绕垫片那样会"散架",而且垫片厚度适当,安装方便,可避免缠绕垫片通常因厚度较大而容易产生压扁的现象.齿形组合垫的性能优异,安全可靠,适应性广,价格适中可广泛用于各种参数场合.2.7金属环垫金属环垫按截面形状可分为八角垫和椭圆垫.这种垫片是整体金属加工而成,能耐高温高压,安全性高,能形成高比压的金属线密封,而且具有一定弹性和压力自密封作用,适应设备参数变化的场合使用.但这种密封结构较复杂,不仅法兰表面要求加工出高精度的梯形槽,而且垫片本身的制造精度要求较高,因而密封联接的成本也较高.在实践中还发现法兰表面的梯形槽不仅削弱了法兰的强度,其根部系应力集中的部位,还会造成法兰的整体损坏.此外这种垫片要求安装技术高,安装不好就难以达到预期的密封效果.这种垫片一般可用于密封要求较高和参数变化的高温高压场合.3垫片选用的注意事项1)必须对垫片的密封性能,操作压力,操作温度,工作介质特性,以及法兰密封面的型式,结构的繁简,装卸的难易,经济性等诸因素进行安全分析. 其中介质特性,操作温度和操作压力是影响密封的主要因素,是选用垫片的主要依据.2)应根据被密封介质的操作温度,操作压力确定.对高温高压状况,多采用金属垫片;对常压,低压,中温状况,多采用非金属垫片:介于两者之间的,多采用半金属组合垫片;对于温度,压力波动频繁的场合,宜采用回弹性好的自紧式垫片.3)垫片的系数///与其宽度无关,因此,垫片越窄越容易夹紧.但其宽度下限有限制,通常宽度应大于5mm.对于金属垫片,为了不产生过大的螺栓力, 取较小的宽度是一个重要遵循的准则.4)尽量发挥各种类型垫片的长处,即用其所长.如缠绕垫片具有良好的压缩性和复原性,密封l生能优良,多数场合都能达到良好的密封,但不能不管什么场合都采用它,有的场合用一般石棉橡胶垫片就能满足使用要求,就不要提高等级,盲目采用缠绕垫片.但在有应力松弛,压力,温度波动的中低压场合则采用缠绕垫片就很合适.5)要照顾特殊要求.如某种介质不允许微量纤维混入,就不能选用石棉橡胶板和其它纤维性垫片. 某些部位振动很大,就要选用抗振性强的垫片.对于很难检修的地方,应选用经久耐用的垫片.6)当选用金属垫片时,应在完全退火状态下使用,尽可能选用较软的金属材料,垫片的硬度宜比法兰密封面的硬度低HB30～40.7)在有腐蚀的条件下,选用垫片对法兰盘呈阳性的垫片材料,垫片受腐蚀,牺牲垫片保护法兰;选用法兰盘对垫片呈阳性的垫片材料,法兰盘受腐蚀, 牺牲法兰盘.究竟采用哪一种要根据使用方法和垫片的种类来决定.8)剧毒,易燃,强腐蚀,污染性强的介质和有害气体,不允许使用石棉橡胶垫片.9)使用金属环垫或齿形组合垫片时,应采用带颈对焊法兰和螺柱(双头螺纹或全螺纹).4垫片选用的一些建议下面是根据上述垫片材料特性和垫片选用方面的注意事项提出垫片选用的一些建议.1)高温高压蒸汽和易燃,易爆,有毒介质等场合必须确保法兰联接的密封性能良好,安全可靠.因此,在垫片的选用上应采用性能优异的金属或半金属垫片如缠绕垫片,齿形组合垫,金属环垫等.如果选用缠绕垫片则应是带内外加强环的.金属平垫或齿形组合垫只能在操作参数无波动的情况下使用,但在实际生产过程中参数不波动的情况是很少的金属环垫理论上性能较好,但由于实际上受制造,安装等因素影响很大,往往难以获得满意的效果.而且成本高,选用时应慎重考虑.2)以石棉为基材的密封材料如石棉橡胶板等应尽量少用或不用,因为该类材料性能往往不能满足要求,造成事故隐患,故一般只能用于低参数,不重要场合,如普通水,汽和油品等.对已往较多使用石棉橡胶板的低参数场合,建议采用石墨垫.这种垫?52?中国特种设备安全第24卷第8期无瞅鬟獭藏器撂焊撞t|壤赣赣||||鬣.冬襁||lf无锡市锅炉压力容器学会无损检测专委会江苏214187)摘要介绍按ASME~范案例2235的要求,对大厚度反应器壳体与接管焊接接头进行超声相控阵(PA)检测的新技术,突出相控阵灵活变角和动态聚焦的优点,强调校验试块,扫查器具和工艺鉴定的重要性.指出采用PA是解决承压设备NDE难题,满足ASME规范要求的好方法之一.关键词大厚度壳体接管焊接接头超声检测相控阵AbstractThenewtechnologyofphasedarray(PA)ultrasonicinspection,inaccordancewitht here—quirementsofASMECodeCase2235,usedforthenozzleweldedjointsonreactorsofhighthic knesswasintro—duced.Theimportanceofcalibrationblocks,scanningdevicesandprocedurequalification,a ndtheadvantagesof PAbeingabletochangebeamanglesfreelyandfocusingdynamicallywasemphasized.Finall y,itwaspointedout thatapplyingPAtechnologyisoneofthebettermethodsforresolvingdifficultproblemsonN DEofpressuree—quipments,satisfyingtherequirementsofASMECode. KeywordsHighthicknessNozzleofshellsWeldedjointsUltrasonicinspectionPhasedarray (PA)大型电站锅炉和反应器等大厚度压力容器壳体与接管连接的全焊透焊接结构,大致有3种形式:1)插入式接管(接管通过壳体壁厚):2)安放式接管(接管不通过壳体壁厚);3)嵌入式接管(接管管座与壳体对接).前2种为角接与对接组合焊缝,1)适合于作uT;2)适合于作RT;3)为对接接头对接焊缝,uT和RT均适合,但有一定条件.有关前2种结构的UT和RT,已有文献介绍.对第三种结构,因被检部位壁厚较大,RT受固有不清晰度和底片颗粒性的影响,灵敏度和检出率有限,因此一般采用uT检查焊接质量.本文介绍用超声相控阵检测的新方法.片虽然价格上比石棉橡胶板稍贵些.但性能好得多,是目前缒用较为普遍的石棉橡胶板的代用材料3)对温度,压力有变化的场合或存在振动,冲击的场合(如压缩机,泵等动设备的法兰连接等1应采用具有良好回弹特性的垫片,如齿形组合垫或缠绕垫片(缠绕式垫应是带内外加强环的14)热媒热媒或联苯导热油)加热系统不应采用石棉橡胶板一类材料作为密封件,应采用防介质渗透性强,不会溶胀和膨胀的石墨材料为主体的密封件, 如齿形组合垫,缠绕垫片或柔性石墨复合垫等.5)食品,医药等工业中工艺设备和管道等直接与生产物料相接触的密封件不应使用石棉橡胶板类密封件,而应尽量采用以聚四氟乙烯材料为主体的垫片,如聚四氟乙烯平垫或聚四氟乙烯包覆垫,特别是包覆垫,除了具有洁净不污染的特点外还具有较好弹性,能克服一般聚四氟乙烯平垫无弹性,易冷流的缺点,因而性能更好6)在石油化工工业中对带一股腐蚀性介质的场合,可采用不锈钢骨架的齿形组合垫或缠绕垫片, 温度压力不高的场合亦可选用柔性石墨复合垫.对强腐蚀性介质的场合下,可采用聚四氟乙烯包覆垫片或平垫.(收稿日期2008—03—24)。
法兰金属垫片标准
法兰金属垫片标准一、概述法兰金属垫片是一种广泛应用于管道、阀门、压力容器等设备连接的密封材料。
它主要起到防止介质泄漏和密封的作用。
为了规范法兰金属垫片的制造和使用，国际和国内都制定了一系列的垫片标准。
本篇文章将详细介绍法兰金属垫片的标准和规范。
二、垫片材料1.金属材料法兰金属垫片常用的金属材料包括不锈钢、碳钢、合金钢等。
其中，不锈钢具有较好的耐腐蚀性和高强度，适用于输送腐蚀性介质的管道；碳钢和合金钢则具有较高的耐高温性和韧性，适用于高温高压的场合。
1.非金属材料除了金属材料，法兰金属垫片还可以采用非金属材料作为增强材料，如聚四氟乙烯（PTFE）、橡胶等。
这些非金属材料具有较好的耐磨性、耐腐蚀性和高弹性，可以有效地提高垫片的密封性能和使用寿命。
三、垫片标准1.国际标准国际上常用的法兰金属垫片标准包括ISO 10497、ASME B16.9等。
这些标准对法兰金属垫片的材料、尺寸、性能等都做出了详细的规定。
例如，ISO 10497标准规定了法兰金属垫片的尺寸和公差，而ASME B16.9标准则规定了法兰金属垫片的材料和试验方法等。
1.国内标准国内常用的法兰金属垫片标准包括GB/T 1230-2005、JB/T 87-1994等。
这些标准对法兰金属垫片的分类、技术要求、试验方法等都做出了具体的规定。
例如，GB/T 1230-2005标准规定了法兰金属垫片的分类和技术要求，而JB/T 87-1994标准则规定了法兰金属垫片的试验方法等。
四、垫片应用1.管道连接在管道连接中，法兰金属垫片通常被放置在两个法兰之间，用于密封管道的连接处。
在安装时，需要确保垫片的表面平整、光滑，无气泡、划痕等缺陷。
同时，还需要根据具体的管道参数和介质特性选择合适的垫片材料和规格。
1.阀门密封阀门是流体控制的重要组成部分，而法兰金属垫片则可以用于阀门的密封。
在安装时，需要确保垫片与阀座表面平整、光滑，无异物或损伤。
同时，还需要根据具体的阀门型号和工况选择合适的垫片材料和规格。
常用金属垫片的类型及选用
牛皮或浸油蜡，合成橡胶或合成树脂
-60～100
水、油、空气等
软聚氯乙烯垫片
软聚氯乙烯板
<1.6
<60
酸碱稀溶液及氨，具有氧化性的蒸汽及气体
聚四氟乙烯垫片
聚四氟乙烯板
<3.0
-180～250
浓酸、碱、溶剂、油类
橡胶石棉垫片
高压橡胶石棉板
中压橡胶石棉板
低压橡胶石棉板
<6.0
<4.0
<1.5
<450
-196～450
蒸汽、氢气、压缩空气、天然气、油品、溶剂、重油、丙烯、烧碱、酸、碱、液化气、水
10钢，1Cr13，合金钢，不锈钢等
<6.4
<600
蒸汽、氢气、压缩空气、天然气、油品、溶剂、重油、丙烯、烧碱、酸、碱、液化气、水
金属透镜垫
金属椭圆垫
金属空心O形圈
铜，铝低碳钢，不锈钢，合金钢
真空～高压
低温～高温
蒸汽、氢气、压缩空气、天然气、油品、溶剂、重油、丙烯、烧碱、酸、碱、液化气、水
金属丝垫
铜丝，无氧铜丝，高纯铝丝，金丝，银丝
<350
<2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
空气、压缩空气、蒸汽、氨、水、海水、冷凝水、液态氨、<98%硫酸，<35%盐酸、盐类、硝铵液、硫氨液、加氨液、烧碱、氟利昂、氢氰酸、卡普龙生产介质、聚苯乙烯生产介质
耐油橡胶石棉板
<4.0
<400
油品（汽、柴、煤、重油等），油气，溶剂（包括丙烷、丙酮、苯、酚、糠醛、异丙醇）浓度小于30%的尿素，氨气、硫化催化剂、润滑油、碱类
聚四氟乙烯包垫片
聚四氟乙烯薄膜包橡胶石棉板或橡胶板
金属垫片标准
金属垫片标准金属垫片是一种常见的密封元件，广泛应用于机械设备、汽车、航空航天等领域。
金属垫片的质量和性能直接影响到设备的密封效果和安全性，因此制定金属垫片标准具有重要意义。
本文将就金属垫片标准的相关内容进行介绍，以便大家更好地了解和应用金属垫片。
首先，金属垫片标准主要包括材料、尺寸、加工工艺和检测要求等方面。
在材料方面，金属垫片通常采用不锈钢、铜、铝等金属材料制成，其选材应符合相关的国家标准或行业标准，以确保材料的质量和可靠性。
在尺寸方面，金属垫片的厚度、直径、孔径等尺寸应符合设计要求，并且应有相应的公差范围，以满足不同设备的安装需求。
此外，金属垫片的加工工艺和检测要求也是制定标准时需要考虑的重要内容，这些内容直接关系到金属垫片的制造质量和性能。
其次，金属垫片标准的制定应遵循科学、合理、统一的原则。
在制定金属垫片标准时，应充分调研国内外相关标准和行业技术发展趋势，结合实际需求，制定适用于不同行业和领域的金属垫片标准。
同时，应注重标准的统一性，避免出现多个标准冲突、重复的情况，以便于企业和用户的使用和管理。
此外，金属垫片标准的制定还应充分考虑到材料成本、加工工艺、环境保护等因素，以实现标准的科学性、可行性和可操作性。
另外，金属垫片标准的执行和监督也是十分重要的。
一旦制定了金属垫片标准，就需要建立健全的执行机制和监督体系，确保标准得到有效实施。
企业应严格按照标准要求进行生产制造，并建立相应的质量控制体系和检测手段，以保证金属垫片的质量和性能符合标准要求。
同时，相关部门和组织应加强对金属垫片标准执行情况的监督检查，及时发现和解决存在的问题，确保金属垫片标准得到全面有效的执行。
总之，金属垫片标准的制定对于提高金属垫片的质量和性能，推动行业的健康发展具有重要意义。
通过科学合理的标准制定，可以促进金属垫片制造技术的进步，提高产品的竞争力和市场地位，为用户提供更加可靠、安全的金属垫片产品。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助，也希望各行各业能够重视金属垫片标准的制定和执行，共同推动金属垫片行业的健康发展。