技能培训资料：垫片基础知识.docx

1、 垫片的种类常用法兰垫片按其构成材料分为非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。
(1) 非金属垫片非金属垫片亦称软垫片，主要包括石棉橡胶板垫片，聚四氟乙烯包覆垫片等。垫片型式多为平垫，使用压力不高，不宜高于5.0MPa。使用温度则取决于垫片的材料。
(2) 半金属垫片半金属垫片由金属和非金属两种材料共同组合而成，主要包括缠绕式垫片和金属包覆垫片等。此种垫片密封性能好，耐压性能好。缠绕式垫片最高可用于25.0MPa和600℃的苛刻条件。
 (3) 金属垫片金属垫片为金属（或合金）材料经机械加工制成。垫片型式有平垫、椭圆型垫和八角垫等。金属垫的材料根据介质的腐蚀性质和温度选取，具体有软铁、合金钢、铜、铝等。一般用于高压情况，使用温度则根据选用的材料而定。
2、 垫片的选用原则
(1) 垫片选用应根据垫片的密封性能、操作压力、操作温度、工作介质特性及密封要求等因素确定。
(2) 垫片材料性能要求  垫片材料性能应符合下列要求:
① 具有较好的物理机械性能；
② 不污染被密封介质、不腐蚀密封表面、耐工作介质腐蚀；
③ 具有良好的压缩、回弹性能；
④ 具有较小的应力松弛率；
⑤ 泄漏率低。
3 、常用垫片选用
(1) 石棉橡胶垫片
石棉橡胶垫片是最常用的非金属垫片，用于温度、压力不高且波动较小的水、蒸汽、空气及其他惰性气体等介质。最高工作温度应根据垫片所使用的石棉橡胶板牌号决定，最低使用温度不应低于-50℃。石棉橡胶板应符合《石棉橡胶板》GB 3985的规定，选用时应注明其牌号。耐油石棉橡胶板应符合《耐油石棉橡胶板》GB 539的规定。介质为环氧乙烷时，不得采用含石棉的垫片；真空下操作时，不允许使用石棉橡胶板垫片；在介质不允许微量纤维混入场合，如航空汽油或航空煤油等，不应选用石棉橡胶板和其它纤维性质垫片。由于石棉致癌，欧州和美国法规禁用石棉制品。垫片应符合现行石化行业标准《管法兰用石棉橡胶板垫片》SH 3401、化工行业标准《钢制管法兰用非金属平垫片》HG 20606（欧洲体系）、HG 20627（美洲体系）和机械行业标准《管路法兰用石棉橡胶板垫片》JB/T 87等或与其相当标准的规定。
(2) 柔性石墨复合垫片
①  柔性石墨复合垫片的最高工作压力为10.0MPa。最高工作温度取决于金属芯板材料。根据芯板材料材料不同，可在-196℃～650℃之间选用。柔性石墨复合垫片适用于水、油品、溶剂、酸、碱、氢气、油气、高温烟气、蒸汽等各种强腐蚀性、渗透性介质。
②  垫片应符合现行化工行业标准《钢制管法兰用柔性石墨复合垫片》HG 20608（欧洲体系）、HG 20629（美洲体系）等或与其相当标准的规定。
(3) 聚四氟乙烯包覆垫片
①   聚四氟乙烯包覆垫片适用于耐腐蚀、防粘结和要求清洁高的管道，其最高公称压力不应超过5.0MPa，最高工作温度为150℃。②  垫片应符合现行石化行业标准《管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片》SH 3402、化工行业标准《钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片》HG 20607（欧洲体系）和HG 20628（美洲体系）等或与其相当标准的规定。
(4) 缠绕式垫片①  缠绕式垫片适用于剧毒、可燃介质或温度高、温差大、受机械振动或压力脉动的管道。②  缠绕式垫片选用应符合下列规定：a. 凸台面法兰应采用带外环型缠绕式垫片；b. 凹凸面法兰应采用带内环型缠绕式垫片；c. 榫槽面法兰应采用基本型缠绕式垫片；d. 公称压力等于或大于15.0Mpa、选用聚四氟乙烯缠绕垫及用于真空介质的凸台面法兰应采用带内外环型缠绕式垫片。③  垫片应符合现行石化行业标准《管法兰用缠绕式垫片》SH 3407、化工行业标准《钢制管法兰用缠绕式垫片》HG 20610（欧洲体系）、HG 20631（美洲体系）和机械行业标准《管路法兰用缠绕式垫片》JB/T 90等或与其相当标准的规定。
(5) 金属齿形组合垫
① 金属齿形组合垫兼有软垫片的压紧比压小和金属垫片的强度、弹性好等优点，在具有同样的密封效果时，螺栓荷载较小，适用于中、高压及高温管道法兰密封；
② 垫片的最高使用温度见表12；表12金属齿形组合垫的最高使用温度
金属齿形环材料
覆盖层材料
最高使用温度(℃)
10或08
柔性石墨
450
0Cr13
柔性石墨
540①
0Cr18Ni9 、0Cr17Ni12Mo2
柔性石墨
650①
聚四氟乙烯
200
 注：① 用于氧化性介质时，最高使用温度为450℃。   ②  垫片应符合现行化工行业标准《钢制管法兰用齿形组合垫》HG 20611（欧洲体系）和HG 20632（美洲体系）等或与其相当标准的规定。
 (6) 金属环垫
① 金属环垫适用于高温、高压管道，根据所用材料不同使用的最高温度见表13；
②  垫片应符合现行石化行业标准《管法兰用金属环垫》SH 3403、化工行业标准《钢制管法兰用金属环垫》HG 20612（欧洲体系）、HG 20633（美洲体系）和机械行业标准《管路法兰用金属环垫》JB/T 89等或与其相当标准的规定；
③ 金属环垫材料硬度值应比法兰材料硬度值低30～40HB。
(7) 金属包覆垫片
①  金属包覆垫片密封性能好，适用于较高温度介质。金属包覆垫片可制成形状复杂的垫片。使用较广泛的是平形金属包覆垫片；垫片的最高使用温度见表14；③  垫片应符合现行化工行业标准《钢制管法兰用金属包覆垫片》HG 20609（欧洲体系）、和HG 20630（美洲体系）等或与其相当标准的规定。
表13金属环垫的最高使用温度
金属齿形环材料
最高使用温度(℃)
最高硬度值(HB)
软铁
450
90
10或08
450
120
1Cr5Mo
550
130
0Cr13
540
140
0Cr18Ni9
600
160
0Cr17Ni12Mo2
600
160
00Cr17Ni14Mo2
450
150

表14金属包覆垫片的最高使用温度

金属包覆材料
填充材料
最高使
用温度
名称
标准
名称
标准
(℃)
纯铝板L3
GB3880
石棉
橡胶
板
GB3985
200
纯铜板L3
GB2040
300
镀锡薄钢板
GB2520
400
镀锌薄钢板
GB2518
08F
GB710
400
0Cr18Ni9
00Cr19Ni10
00Cr17Ni14Mo2
GB3280

500