系统管道密封垫片的选用
管道密封垫片的化工部标准
核心提示：管道密封垫片的化工部标准的大概情况化工部标准（欧洲体系）1. HG20606-97（钢制管法兰..管道密封垫片的化工部标准的大概情况化工部标准（欧洲体系）1. HG20606-97（钢制管法兰用非金属平垫片）压力等级分：PN0.25Mpa、PN0.6Mpa、PN1.0Mpa、PN1.6Mpa、PN2.5Mpa、PN4.0Mpa。
密封面形式分：FF型（全平面），RF、MFM、TG（突面、凹凸面、榫槽面），RF-E形（突面、带包边形）。
2．HG20607-97（钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片）压力等级分：PN0.6Mpa、PN1.0Mpa、PN2.5Mpa、PN4.0Mpa。
密封面形式分：PMF（机加工翅形）、PMS（机加工矩形）、PFT（折包形）。
3．HG20608-97(钢制管法兰用柔性石墨复合垫片) 压力等级分：PN1.0Mpa、PN1.6Mpa、PN2.5Mpa、PN4.0Mpa、PN6.3Mpa。
密封面形式分：RF、MFM、TG（突面、凹凸面、榫槽面），RF-E形（突面、带内包边形）。
4．HG20609-97（钢制管法兰用金属包覆垫片）压力等级分：PN2.5Mpa、PN4.0Mpa、PN6.3Mpa、PN10.0Mpa。
无密封面形式之分。
5．HG20610-97(钢制管法兰用缠绕式垫片) 压力等级分：PN1.6Mpa、PN2.5Mpa、PN4.0Mpa、PN6.3Mpa、PN10.0Mpa、PN16.0Mpa。
密封面形式：A（基本型榫槽面使用）、B（内环形凹凸面使用）、C（外环型突面使用）、D（内外环型突面使用）。
6．HG20611-97（钢制管法兰用齿形组合垫片）压力等级分：PN1.6Mpa、PN2.5Mpa、PN4.0Mpa、PN6.3Mpa、PN10.0Mpa、PN2.5Mpa。
密封面形式分：RF（带外环突面使用）、MFM（基本型凹凸面使用）。
7．HG20612-97(钢制管法兰用金属环垫) 压力等级分：PN6.3Mpa、PN10.0Mpa、PN16.0Mpa、PN25.0Mpa。
钢制管法兰、垫片及紧固件选用规定
钢制管法兰、垫片及紧固件选用规定2008-01-15发布2008-02-01实施胜利工程设计咨询公司总图规划所发布前言根据胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司 2007 年技术基础工作计划的要求，由总图规划设计所编制完成了《钢制管法兰、垫片及紧固件选用规定》。
本规定共分9章和5个附录。
主要内容有：总则、术语、基本规定、法兰的选用、密封面的选用、垫片的选用、紧固件的选用、法兰、垫片与紧固件的选配、法兰、垫片及紧固件参数的描述等。
本规定由总图规划设计所专业技术委员会提出。
本规定由总图规划设计所专业技术委员会起草。
本规定起草人：刘庆砚本规定由总图规划设计所专业技术委员会负责解释。
本规定首次发布时间：2008年01月。
目次1 总则 (1)2 术语 (2)3 基本规定 (4)4 法兰的选用 (5)4.1 一般规定 (5)4.2 法兰类型的选用 (6)4.3 法兰公称通径的选用 (7)4.4 法兰公称压力的选用 (7)4.5 法兰材料的选用 (8)4.6 法兰最高无冲击工作压力的选用 (8)4.7 法兰盖允许开孔直径的选用 (11)5 密封面的选用 (12)5.1 一般规定 (12)5.2 密封面的选用 (12)6 垫片的选用 (16)6.1 一般规定 (16)6.2 垫片的选用 (16)6.3 垫片适用条件的选配 (21)7 紧固件的选用 (22)7.1 一般规定 (22)7.2 紧固件的选用 (23)8 法兰、垫片、紧固件的选配 (25)8.1 一般规定 (25)8.2 法兰、垫片、紧固件的选配 (27)9 法兰、垫片及紧固件参数的描述 (30)9.1 一般规定 (30)9.2 法兰的描述 (30)9.3 垫片及紧固件参数的描述 (31)附录A 可与欧洲体系法兰配合使用的国内管法兰标准 (32)附录B 国内部分标准中的密封面名称对照 (33)附录C 设备表中法兰、垫片及紧固件参数的描述举例 (34)附录D 材料表中法兰、垫片及紧固件参数的描述举例 (35)附录E 施工图说明书中法兰、垫片及紧固件参数的描述举例 (36)本规定用词说明 (39)1 总则1.0.1 为了规范油气集输及输油管道工程设计中法兰及紧固件的选用标准，保证设计质量，提高设计水平，统一法兰及紧固件的描述方法，制定本规定。
《钢制法兰、垫片、紧固件》标准
《钢制法兰、垫片、紧固件》标准摘要：一、钢制法兰标准概述二、法兰垫片类型及选用1.非金属平垫片2.金属垫片3.金属包石墨垫片4.缠绕式垫片三、紧固件标准及选用四、综合考虑因素正文：一、钢制法兰标准概述钢制法兰、垫片、紧固件是构成法兰接头的主要零件，其选配合理对于接头的密封性能至关重要。
钢制法兰标准，如HG/T 20592-2009、HG/T 20615-2009、HG/T 20623-2009等，规定了钢制管法兰的压力等级、尺寸、形状等技术要求，为选用提供了依据。
二、法兰垫片类型及选用1.非金属平垫片：适用于一般介质管道的法兰密封，如含油污水、给水、排水、热水、蒸汽、冷凝水、压缩空气等公用工程管道。
2.金属垫片：包括八角形和椭圆形垫、齿形式、透镜垫等，适用于不同类型的法兰密封面。
金属垫片有纯铁、极软钢、不锈钢、铝等多种材料，具有较高的密封性能和耐温性能。
3.金属包石墨垫片：由薄金属包覆环形石棉垫片而成，适用于较高温度和压力的阀门。
4.缠绕式垫片：由波形金属带和密封材料带混合缠绕而成，有钢带-石棉、钢带-聚四氟乙烯、钢带-柔性石墨等多种，适用于不同类型的法兰密封面。
三、紧固件标准及选用紧固件标准，如IFI第七版，包含了各种紧固件的尺寸、材料、机械性能等要求。
在选用紧固件时，应综合考虑法兰的压力等级、要求的预紧比压、垫片以及螺栓强度等级等因素。
四、综合考虑因素在选用钢制法兰、垫片、紧固件时，需要综合考虑各种因素，如压力等级、温度、介质、法兰类型等，以确保接头的密封性能和使用寿命。
同时，了解并掌握相关标准，如HG/T 20592-2009、HG/T 20615-2009、HG/T 20623-2009等，对于正确选用和施工具有重要意义。
总结：钢制法兰、垫片、紧固件的选用应根据具体工况和标准要求，综合考虑各种因素，以确保接头的密封性能和使用寿命。
金属缠绕垫片密封原理
金属缠绕垫片密封原理引言：金属缠绕垫片密封是一种常用的密封方式，广泛应用于各种工业设备和管道系统中。
其原理是利用金属材料的弹性变形特性，通过缠绕垫片在密封面上形成一定的预紧力，以达到有效密封的目的。
本文将从金属缠绕垫片的材料选择、制造工艺、密封原理以及应用领域等方面进行探讨。
一、金属缠绕垫片的材料选择金属缠绕垫片通常采用不锈钢、铜、铝等金属材料制成。
选择适合的金属材料对于确保垫片的密封性能至关重要。
一般情况下，不锈钢具有良好的耐腐蚀性和强度，适用于多种介质的密封要求；铜具有良好的导热性和可塑性，适用于高温高压条件下的密封；铝具有较低的密封性能，适用于一些低压低温场合。
二、金属缠绕垫片的制造工艺金属缠绕垫片的制造工艺主要包括材料选用、垫片形状设计、冲压、热处理和表面处理等环节。
首先，根据实际使用要求选择合适的金属材料，并设计出垫片的形状和尺寸。
然后，通过冲压工艺将金属材料加工成所需的形状，再经过热处理和表面处理等工艺，提高垫片的强度和耐腐蚀性。
三、金属缠绕垫片的密封原理金属缠绕垫片密封的原理是利用金属材料的弹性变形特性，通过缠绕垫片在密封面上施加一定的压力，使垫片填充密封面的微小间隙，从而阻止介质的泄漏。
当外力作用于垫片时，由于金属材料的弹性，垫片会产生一定的变形，使垫片与密封面之间形成一定的预紧力。
这种预紧力能够有效地防止介质泄漏，确保密封性能。
四、金属缠绕垫片的应用领域金属缠绕垫片密封广泛应用于石油化工、化工、电力、冶金、造纸等行业的管道、阀门、压力容器等设备中。
在高温高压、腐蚀性介质、振动冲击等苛刻的工况条件下，金属缠绕垫片密封能够提供可靠的密封性能，确保设备的安全运行。
结论：金属缠绕垫片密封是一种常用的密封方式，其原理是通过金属材料的弹性变形特性，在密封面上形成一定的预紧力，以实现有效的密封。
金属缠绕垫片密封在工业领域得到了广泛应用，具有耐腐蚀、耐高温高压、耐振动冲击等优点。
合理选择金属材料、优化制造工艺和严格控制安装过程，可以确保金属缠绕垫片密封的可靠性和持久性。
机械设计必备知识点 —— 密封垫片如何选型
机械设计必备知识点——密封垫片如何选型在石油、石化、化工等行业的生产、加工、储运乃至销售环节，常常伴随着易燃、易爆、高温、高压、有毒有害和腐蚀等危险因素，机器及设备在使用中工作介质的“跑、冒、滴、漏”，给生产带来极大的危害。
设备中工作介质的泄漏，会造成浪费并污染环境。
垫片密封是过程工业装置中压力容器、过程设备、动力机器和连接管道等可拆连接处最主要的静密封型式。
它们所包含的流体介质范围相当广泛，防止液体或气体通过这些接头处泄漏出来是工厂面临的最重要，也是最困难的任务。
随着生产装置的大型化，生产工艺向高温、高压、高速的方向发展，出现泄漏的机会越来越多，发生事故的概率越来越大，造成的经济损失也越来越大。
往往一处法兰的泄漏就有可能导致一套装置乃至全厂停产，还极有可能会引起火灾、爆炸，造成人员伤亡等重大事故，发生泄漏带来环境污染、产品损失甚至事故，垫片密封的重要性也就不言而喻了。
因此，垫片的选用、设计、制造所存在的问题已逐步引起人们的高度重视。
那么，究竟应该如何选择合适的垫片呢？垫片与垫片密封垫片是一种夹持在两个独立的连接件（主要是指法兰）之间的材料或材料的组合，其作用是在预定的使用寿命内，保持两个连接件间的密封。
垫片必须能够密封结合面，并确保密封介质不渗透和不被腐蚀，能够承受得住温度和压力的作用。
垫片密封一般有连接件（如法兰）、垫片和紧固件（如螺栓、螺母）等组成（见图1），因此决定某个法兰密封性时，必须将整个法兰连接结构作为一个系统进行考虑。
垫片工作正常或失效与否，除了取决于设计选用垫片本身的性能外，还取决于系统的刚度和变形、结合面的粗糙度和平行度以及紧固载荷的大小和均匀性。
图1-垫片密封的法兰连接结构垫片选型五要素了解了垫片密封的结构，我们就可以从温度、应用、介质、压力和尺寸(TAMPS）五个方面来考虑选择一个合适的垫片。
∙温度∙所选用的垫片应该在最高或最低的工作温度下有合理的使用寿命，不同的垫片材料的最高工作温度差异很大。
垫片的选择问题
垫片是法兰连接的主要密封件，因而正确选用垫片也是保证法兰连接不泄漏的关键。
根据制作材料的不同，垫片可以分为很多种类。
除了垫片的类型，垫片的标识和选型也很重要！一、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。
此外，密封元件材料也可以是刚性或柔性的金属，通常用于压力和温度较高的场合。
对于非金属材料的密封元件，通常插入金属材料予以增强，同时也方便了如石墨等易破碎材料密封元件的制造加工。
增强材料可以是金属薄板或丝网,金属薄板常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。
外加强环或外环材料均为实体金属，其作用是：•帮助密封元件安装时对中；••防止密封元件过份压缩而破坏；防止垫片吹出和减少法兰转动等。
••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。
••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击。
•二、法兰垫片的种类1、非金属平垫片——聚四氟乙烯包履垫片①垫片介绍聚四氟乙烯包履垫片是一种非金属复合型软垫片，一般由包封皮及嵌入物两部分组成。
包封皮主要起抗腐蚀作用，通常由聚四氟乙烯材料制成，嵌入物（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。
聚四氟乙烯包履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0～150 ℃的腐蚀介质或对清洁度有较高要求的介质。
②垫片的形式管法兰用聚四氟乙烯包履垫片按制造方式可分为三种型式：剖切型（S型）、机加工型（M型）、折包型（F型）。
垫片材料汇总整理(最全)
垫片材料汇总整理（最全）密封技术?????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。
6种密封垫片的使用条件
6种密封垫片的使用条件一、工业橡胶板1、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。
2、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℃。
3、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℃。
4、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℃。
5、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。
6、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。
7、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。
二、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1.0MPa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2.0MPa。
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。
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系统管道密封垫片的选用
垫片密封性能基础的好坏，对保证安全生产、减少维修、节约能源、企业生产效益有重要作用。
因此火力发电厂对密封垫片的性能及系统管道上垫片的选用提出愈来愈高的要求。
火电机组中最为常见的密封垫片型式主要有：
1、石棉橡胶板：
这种垫片是应用时间最早的密封材料，包括普通型和耐油型两种，其中又分高压、中压和低压各种牌号。
它是由石棉纤维、胶料和其它填充材料经混炼加热和碾压而成。
由于石棉纤维强度较高，又能耐较高的温度（石棉耐温性能通常在480℃以内，高于此温度时石棉纤维内的结晶水会分解而失去强度），材料来源广泛，制造上便于工业化生产，能根据需要在现场做成各种形状规格的垫片，使用较方便，价格便宜，因此，一直以来是应用较广泛的传统密封材料。
但是此种垫片的缺点在使用过程中容易发生松弛现象，影响其使用寿命，由于石棉是公认的致癌物质，因此已有不少国家将其列入禁用范围。
石棉材料已逐步被其他新材料所替代，使用量逐步减少。
2、聚四氟乙烯垫片：
聚四氟乙烯垫片一般在压力不大于4MPa，温度不超过150℃的情况下使用。
聚四氟乙烯材料具有非常优秀的化学耐腐蚀性和宽广的耐温特性，其能够耐酸、碱、溶剂的腐蚀等化学物质的腐蚀，耐温范围可达-250℃~+250℃，而且具有洁净不污染的特点，因此在火力发电厂凝结水处理系统和再生系统中多采用此种垫片。
但是这种垫片最大的缺点是其冷流性能，即使在常温下，随着时间的推移其接触应力会减少，即容易产生应力松弛，从而影响垫片的使用寿命。
3、石墨复合垫：
柔性石墨具有极其优秀的耐温性（-260℃~+1500℃），耐腐蚀性，应力松弛率小，其做成的密封件具有很好的密封性能。
缺点是其机械强度还不够高，因此在单独使用时受限制。
为此在使用上一般和其他材料做成复合型垫片。
石墨复合垫是已经冲刺的金属薄板为骨架，在其表面复合柔性石墨构成。
作为骨架的金属薄板仅起增加强度和整体刚性的作用，以便制作和使用方便。
石墨复合垫密封性能较好，但由于材料强度不高，在高压强度下使用安全性能不高因此一般将其作为非石棉密封材料取代传统的石棉橡胶板。
它可用于一般参数场合，也可在高温低压场合下使用。
4、缠绕垫：
缠绕垫具有良好的密封性能，能适应高温高压参数的要求，其回弹性也较好，在温度和压力变化的场合下仍能保持较好的密封性，但是，由于结构原
因这种垫片容易散架，因此在使用时可根据需要选择采用带内、外加强环的缠绕垫。
5、金属环垫：
金属环垫是整体金属加工而成，能够经受高温高压，安全性能高，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，能在设备参数变化下使用。
但是这种密封结构较复杂，不仅需要法兰表面加工出高精度的密封槽，而且垫片本身的制造精度要求较高，因此密封连接的成本也较高。
在安装实践过程中发现法兰表面的密封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。
因此在安装这种垫片时要求技术比较高，安装不好就很难达到预期的效果。
6、波齿复合垫：
波齿复合垫片主体是特殊设计的波齿状金属骨架，在此骨架基础上，复合适当厚度的膨胀石墨材料，最终构成整体结构的垫片。
由于波齿复合垫片具有金属线密封和非金属膨胀石墨密封的双重作用，因此具有非常优异的密封性。
波齿复合垫片在法兰压紧下，不仅被封闭的膨胀石墨被高度压缩，而且金
属骨架产生弹性变形，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。
以上常见的密封垫片各有长处与不足，因此在系统安装过程中对各垫片的选用要在满足使用要求的前提下适当的考虑经济性。
因此根据上述垫片的材料特性提出一些建议。
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连接的密
封性安全可靠。
因此在选用垫片上应该多考虑性能优异的金属或半
金属垫片如波齿复合垫或带内外加强环的缠绕垫、金属环垫。
2、对温度、压力有变化的场合或存在振动、冲击的场合（如泵等转动
设备的法兰连接处，空压机等）应采用具有良好回弹性的垫片如波
齿复合垫或带内外加强环的缠绕垫
3、对于加热系统中应采用防介质渗透性强、不会膨胀的石墨材料为主
体的密封件如波齿复合垫、缠绕垫或高强石墨复合垫。
4、对于有腐蚀性介质温度不高的场合如凝结水精处理再生系统应采
用聚四氟乙烯垫片。
5、以石棉为基础的密封件一般只能用于低参数、不重要的场合，如普
通的水、汽系统。
综上在系统管道安装过程中需要对密封垫片的性能、所处环境、系统管道中的流通介质等因素，充分考虑安装过程中的安全性可靠性使用过程中的方便性及生产过程中的经济性合理选用密封垫片。