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垫片

垫片

   垫片是借助于螺栓的预紧载荷通过法兰进行压紧,使其发生弹塑性变形,填充法兰密封面与垫片间的微观几何间隙,增加介质的流动阻力,从而达到阻止或较少介质泄漏的目的。垫片性能的好坏以及选用的合适与否对密封副的密封效果影响很大。

   1.非金属垫片

    (1)石棉橡胶垫片

    特点:通过向石棉中加入不同的添加剂压制而成。在美国,很多标准中都将石棉制品列为致癌物质而禁用,但在世界范围内,石棉仍以其弹性好、强度高、耐油性好、耐高温、易获得等优点而得到广泛应用。

    ②适用范围:T≤260℃,PN≤2.0MPa(SH3401);T≤400℃,PN≤4.0MPa(GB/T539);用于水、空气、氮气、酸、碱、油品等介质工况。

    (2)聚四氟乙烯包覆垫片

    常用范围:T=-180~200℃,PN≤4.0MPa;常用于低温或者要求干净的场合。

    2.半金属垫片

    半金属垫片有缠绕式垫片、金属包覆垫片和柔性石墨垫片。

   (1)缠绕式垫片

    ①特点:缠绕式垫片是半金属垫片中最理想、也是应用最普遍的垫片。其压缩回弹性好、强度高。有利于适应压力和温度的变化,能在高温、低温、冲击、振动及交变载荷下保持良好的密封性能。

     ②材料:缠绕带:20、1Cr13、0Cr19Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2等材料。非金属缠绕带:特制石棉、柔性石墨带和聚四氟乙烯带。

     ③缠绕式垫片的形式及代号

形式适用密封面形式垫片形式代号
SH3407-96HG20610-97JB/T90-94GB4622.1-93
基本型榫槽面AAAA
带内环凹凸面CBBC
带外环凸台面BCCB
内外环凸台面(PN≥5.0MPa、T≥350℃)DDDD

     ④常用缠绕式垫片的使用条件

垫片材料

法兰公称直径/MPa温度范围/
奥氏体不锈钢/特制石棉≤25.0-50~500
奥氏体不锈钢/柔性石棉≤25.0-196~600
奥氏体不锈钢/聚四氟乙烯≤10.0-196~200

    (2)铁包式垫片:密封性能不如缠绕式垫片,故压力管道中用的不多,它常用于换热器封头等大直径的法兰连接密封。

    (3)柔性石墨复合垫片:由冲齿或冲孔金属芯板与膨胀石墨粒子复合而成。适用于突面、凹凸面和榫槽面法兰。

3.金属垫片

    金属垫片常用在高压力等级法兰上,以承受较高的密封比压。常用的金属垫片有平垫、八角形垫和椭圆形垫三种。

    金属平垫片常与凸台面、凹凸面、榫槽面法兰一起使用。

    八角形金属垫片和椭圆形金属垫片常与环槽面法兰一起使用。与椭圆形金属垫片相比,八角形金属垫片容易加工,故其应用较多。

    一般情况下,金属垫片的材料应配合法兰材料选用,且要求垫片硬度比法兰密封面硬度低(不少于30HB)。常用的金属垫片材料及其硬度和最高使用温度见下表。
材料名称最高硬度材料标准最高使用温度/
布氏/HB洛氏/HRC
ASTM材料软铁9052软铁530
5Cr-0.5Mo13074ASTM A182 F5a

AISI502

700
13Cr17084ASTM A182 F6

AISI410

-196~700
18Cr-8Ni16084ASTM A182 F304

AISI304

-196~750
18Cr-8Ni超低碳15081AISI304L-196~800
18Cr-12Ni-Mo16084ASTM A182 F316

AISI316

-196~800
18Cr-12Ni-Mo超低碳15081AISI 316L-196~800
GB材料软铁90450
08、10120GB699450
0Cr13140JB4728540
0Cr18Ni9160JB4728-196~700
00Cr19Ni10、00Cr17Ni14Mo2150JB4728-196~450
-70~316
-70~428
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