垫片基础知识汇总.docx
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垫片基础知识汇总
垫片基础知识汇总
一、基本概念
1.垫片密封原理：
垫片密封是靠外力压紧密封垫片，使其本身发生弹性或塑性变形，以填满密封面上的微观凹凸不平来实现。
也就是利用密封面上的比压使介质通过密封面的阻力大于密封面两侧的介质压力差来实现密封。
2.垫片密封的泄漏有二种：
渗透泄漏与界面泄漏
渗透泄漏（垫片中间泄露）：
对非金属材料而言，从材料的微观结构看，本身存在微小缝隙和细微的毛细管。
具有一定压力的流体自然容易通过它们泄漏出来，此泄漏称为渗透泄漏，其泄漏量约占总泄漏量的10〜20%。
可以采用不同材料的复合或机械组合型式形成不渗透性的结构。
或者使用较大的压紧力使材料更加密实，减少以至消除泄漏。
界面泄漏（两连接面泄露）：
两连接表面（即密封面）从机械加工的微观纹理来看存在粗糙度和变形，它们与垫片之间总存在泄漏通道，由此产生的泄漏叫界面泄漏，其泄漏量约占总泄漏量的80〜90%。
界面泄漏与垫片材料的性质、接头的机械性质与状态、密封流淌的特性以及紧固件的夹紧程度有关。
总结：
要少泄露，首先垫片要“夹紧”，同时要求垫片有一定的“回弹力”以回弹填满空隙，否则也不行。
回弹力取决于垫片本身的材质和结构及使用条件（温度、压力）。
垫片夹紧后（初始密封），在介质压力作用下（垫片内侧直接和介质接触）的密封叫工作密封。
从理论上说，预紧应力愈大，垫片中贮存的弹性应变能也愈大，因而可用于补偿分离或松弛的
余地也就愈大，当然要以密封材料本身最大弹性变形能力为极限。
紧固件因受热引起应力松弛、垫片老化弹性下降，垫片长期受压等原因都可能导致“昨天不漏今天漏”。
二、钢制管法兰用垫片标记
根据现行国家标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》（HG/T20592〜
20635-2009）的要求，钢制管法兰用垫片（PN系列）标记规定如下：
其中:
a为标准编号
1、HG/T20606-2009
钢制管法兰用非金属平垫片（PN系列）；
2、HG/T20607-2009
钢制管法兰用聚四氟乙烯包覆垫片（PN系列）；
3、HG/T20609-2009
钢制管法兰用金属包覆垫片（PN系列）；
4、HG/T20610-2009
钢制管法兰用缠绕式垫片（PN系列）；
5、HG/T20611-2009
钢制管法兰具有覆盖层的齿形组合垫（P7系列）;
6、HG/T20612-2009
钢制管法兰非金属环形垫（PN系列）。
b为垫片名翹
1、非金属平垫片用“垫片”表示；
2、聚四氟乙烯包覆垫片用“四氟包覆垫”表示;
3、金属包覆垫片用“金属包垫片”表示；
4、缠绕式垫片用“缠绕垫”表示；
5、具有覆盖层的齿形组合垫用“齿形垫”表示。
6、非金属环形垫用“椭圆垫/八角垫”表示。
C为蜜封页型式代曼（与相应的法兰配套）
表1非金属平垫片密封面型式代号及公称压力范围
密封面型式（代号）
公称压力PN
全平面（FF）
2.5〜16
突面（RF）
2.5〜63
凹面/凸面（FM/M）
10〜63
樺面/槽面（T/G）
10〜63
表2缠绕式垫片型式及代号
注:
La也适用于全平面的法兰密封面;
2•金属缠绕式垫片适用的公称压力为:
PN16、PN25、PN40、PN63、P7100、PN160
图1B.C、D型缠绕式垫片
d为公秫尺寸（DN）
e为公称压力（PN）
f为林料代号
1、非金属平垫片
材料代号由“垫片（主）材料代号/包边材料代号”标记，若无包边材料，则省略不写，只写垫片材料代号。
橡胶
天然橡胶
a
XR
W16
-50-+80
60
氯丁橡胶
CR
W16
一20〜+100
60
丁睛橡胶
NBR
W16
一20〜+110
60
丁苯橡胶
SBR
W16
一20〜+90
60
三元乙丙橡胶
EPDM
W16
一30〜+140
90
亂橡胶
FKM
W16
一20〜+200
90
石棉橡胶
石棉橡胶板
GB/T3985
XB350
W25
一40〜+300
650
XB450
耐油石棉橡胶板
GB/T539
NY400
非石棉纤维
橡胶
非石棉纤维的
橡胶压制板、
无机纤维
b
\AS
W40
-40〜+290，
960
有机纤维
-40〜+2004
聚四氟乙烯
聚四负乙烯板
QB/T3625
PTFE
W16
一50〜+100
聚四氟乙烯板或带
btc
ePTFE
W40
一200〜+200"
填充改性聚四竄乙烯板
RPTFE
柔性石録
増强柔性石墨板
JB/T6628
JB/T7758.2
RSB
10〜63
一240〜+650（用于氧化性介质时：
一240〜+450）
1200
高溫云母
高溫云母复合板
10〜63
一960〜+900
注：
1增强柔性石墨板是由不锈钢冲齿或冲孔芯板与膨胀石墨粒子复合而成，不锈钢冲齿或冲孔芯板起增强作用。
2高温云母复合板是由316不锈钢双向冲齿板和云母复合而成，不锈钢冲齿板起増强作用。
a除本表的规定以外，选用时还应符合HG/T20614的相应规定。
b非石棉纤维橡胶板、膨胀聚四氟乙烯板或带、填充改性聚四氟乙烯板选用时应注明公认的厂商牌
号（详见HG/T20614附录A）,按具体使用工况，确定具体产品的使用压力、使用温度范围及最大（pXT）值。
c膨胀聚四氟乙烯带一般用于管法兰的维护和保养，尤其是应急场合，也用于异形管法兰。
d超过此温度范围或饱和蒸汽压大于1.OMPa（表压）使用时，应确认具体产品的适用条件。
2、缠绕式垫片
首先应该明确缠绕式垫片按其构造的主体材料来看，是属于半金属垫片，所以其材料代号应明确四个部分的材料：
①对中环材料代号+②金属带材料代号+③填料代号+④内环材料代号。
注意：
当无内环或无对中环时，标记代号为“0”O
3.填充林料
金属带
1・对中环
图2D型缠绕式垫片各部分名称
表4缠绕式垫片标记代号和标志缩写
材料
标记代号
标志缩写
材料
标记代号
标志缩写
金属场料
金属材料
碳钢
1
（RS
Ni-Mo合金
HastelloyB2
HASTB
0Crl8Ni9
2
304
Ni-Mo-Cr合金
HastelloyC-276
HASTC
00Crl9Nil0
3
3011-
Ni-Mo-Fe合金
Incoloy600
9
INC600
0Crl7Nil2Mo2
4
:
;16
Ni-Mo-Cr合金
Incoloy800
IN800
00Crl7Nil4Mo2
5
316L
错
Z1RC
0Crl8Nil0Ti
6
321
填充材料
0Crl8NillNb
7
347
溫石棉帯
1
ASB
0Cr25Ni20
8
310
柔性石墨带
2
G.F.
钛
TI
聚四氤乙烯带
3
PTFE
Ni-Cu合金
Monel400
9
MOX
非石棉纤维带
4
NA
表4常用的缠绕式垫片材料代号
序号
材料代号
垫片型式
解析
1
0220
A
金属带材料为0CN8M9,填料为柔性石墨带的基本型缠绕垫片
2
0221
B
金属带材料为0Crl8Ni9,填料为柔性石墨带，内环材料为碳钢的带内环型缠绕垫片。
3
1220
C
对中环材料为碳钢，金属帶材料为0Crl8Ni9t填料为柔性石墨带的带对中环型缠绕垫片。
4
1221
D
对中环材料为碳钢，金属帶材料为0Crl8Ni9t填料为柔性石墨带，内坏材料为碳钢的带内环和对中环型缠绕垫片。
5
1222
D
对中环材料为碳钢，金属带材料为0Crl8Ni9t填料为柔性石墨带，内环材料为0CC8Ni9的带内环和对中环型缠绕垫片
标记示例（非金属平垫片）
示例1:
公称尺寸DN100、公称压力PN25的突面法兰，选用厚度为1.5mm的0Crl8Ni9（304）不锈钢包边的XB450石棉橡胶垫片，其标记为：
HG/T20606垫片RF-E100-25XB450/304
示例2：
公称尺寸DN200、公称压力PN10的突面法兰，选用厚度为1.5mm的填充改性聚四氟乙烯垫片，其标记为：
HG/T20606垫片RF200-10RPTFE（AAA/BBB）
注：
当用户选定具体厂商（AAA）和牌号（BBB）时，应予以附加标记（AAA/BBB）示例3：
公称尺寸DN500、公称压力PN6的全平面法兰，选用厚度为5mm（非标）的三元乙丙橡胶垫片，其标记为：
HG/T20606垫片FF500-6-T5EPDM
示例4：
公称尺寸DN400、公称压力PN16,钢外径为B系列的凹面/凸
面法兰选用厚度为3nmi的无机纤维橡胶板垫片，其标记为：
HG/T20606垫片MFM400-16（B）NAS（AAA/BBB）
注：
当用户选定具体厂商（AAA）和牌号（BBB）时，应予以附加标记（AAA/BBB）示例5：
公称尺寸DN350、公称压力PN63,芯板材料和包边材料为316L的突面法兰，选用厚度为3nun增强柔性石墨板垫片，其标记为：
HG/T20606垫片RF-E350-63RSB/316L
标记示例（缠绕式垫片）
示例1:
公称尺寸DN100、公称压力为PN40的钢制管法兰用带内环和对中环型的缠绕式垫片（D型），对中环材料为碳钢，金属带材料为0Crl8Ni9,填料为柔性石墨带，内环材料为0Crl8Ni9,其标记为：
HG/T20610缠绕垫D100-401222
三、垫片的种类
垫片的种类多种多样，按其构造的主体材料分为非金属垫片、半金属垫片和金属垫片三大类。
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、丁月青橡胶、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，容易剪切成各种形状，且便宜、易购等特点而被广泛使用于容器和管道密封中。
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，失去回弹能力。
2石棉。
石棉材料有温石棉和蓝石棉两种。
温石棉耐热、耐碱性好，抗拉强度高，耐酸性能较差，大多数石棉橡胶板由它制造；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。
石棉板正常使用温度在550度以下。
直径较大的低压容器可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、橡胶和填料经压制而成的。
一般石棉纤维占60%〜85%。
根据其配比工艺、性能及用途不同，主要有髙压石棉橡胶板、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、耐热性等性能，用它制作垫片，既方便又便宜，因此在化工企业中，尤其是在中小型化工企业中得到广泛应用。
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，在化工企业中得到迅速推广和应用。
5聚四氟乙烯（简称PTFE）o聚四氟乙烯以其耐化学性、耐热性、耐寒性、耐油性优越于
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