垫片选择选型详细1.docx

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垫片选择选型详细1

垫片弹片选型指南

编辑：

马立强  

前   言

本手册是指导设计、工艺、质检的参考手册。

根据手册的相关标准及参考行业的相关标准进行垫片、弹片选型，并指导工艺设计、质量检验和质量验收。

第一章垫片原材料选择

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。

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-27616-18%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。

二）、非金属垫片材料

1．天然橡胶NR对弱酸和碱，盐和氯化物溶液具有良好的耐蚀性能，对油和溶剂耐蚀性能是差的，并不推荐用于臭氧介质。

推荐工作温度-57℃~93℃。

2．氯丁橡胶CR氯丁橡胶是一种合成橡胶，适应于耐中等腐蚀的酸，碱和盐溶液的腐蚀。

对商业用油和燃料具有良好的耐腐蚀作用。

但在强氧化性酸、芳香烃和氯化碳氢化合物其耐腐蚀性能是差的。

推荐工作温度-51℃~121℃。

3．丁氰橡胶NBR丁氰橡胶是一种合成橡胶，适应于在较宽温度范围内具有良好的耐油、溶剂、芳香烃、碱性碳氢化合物、石油和天然气的腐蚀性能。

对氢氧化物、盐和接近中性的酸具有良好的耐腐蚀性能。

但在强氧化性介质、氯化碳氢化合物，酮类和脂类其耐腐蚀性能是差的，推荐工作温度51℃~121℃。

4．氟橡胶氟橡胶胶料是由二元和三元氟生胶填加配合剂、硫化剂经混炼而成。

除具有优异的耐热、耐介质、和良好物理机械性能外，还具有压缩永久变形低、弹性好和超长使用寿命。

氟橡胶具有突出的耐热（200～250℃），耐油性能，可用于制造气缸套密封圈，胶碗和旋转唇形密封圈，能显著地提高使用时间。

推荐工作温度-40℃~232℃。

5．氯磺酰化聚乙烯合成橡胶对酸、碱和盐物溶液具有良好的耐蚀性能，同时不受气候、光照、、臭氧、商业燃料（如柴油和煤油等）影响。

但不适应用于芳香烃、氯化碳氢化合物、铬酸和硝酸。

推荐工作温度-45℃~135℃。

6．硅橡胶硅橡胶具有突出的耐高低温，可在150℃下超长期使用而无性能变化；可在200℃下连续使用10000小时，在-70～260℃的工作温度范围内能保持其特有的使用弹性及耐臭氧，耐天候等优点，适宜制作热机构中所需的密封垫，如密封衬圈，阀垫、油封（适用于水介质）等，特种硅橡胶可制作油封。

7．乙丙橡胶对强酸、强碱、盐和氯化物溶液具有良好的耐蚀性能。

但不适应用于油类、溶剂、芳香烃和碳氢化合物。

推荐工作温度-57℃~176。

8．石墨该材料不含树脂或无机物的全石墨材料，可分为掺入金属或不掺入金属元素石墨材料。

该材料可粘接以至可制造直径超过600MM管道垫片。

对许多酸、碱、盐和有机合物和传热溶液，甚至高温溶液具有非常优异的耐蚀性能。

它不能熔化，但超过3316℃时将升华。

在高温条件下，在强氧化性介质中使用该材料应慎重。

除用于垫片外，该材料也可制作填料和缠绕垫片中的非金属缠绕带。

9．陶瓷纤维成型于带材的陶瓷纤维是一种适用于高温和低压工况及轻型法兰条件下的优异垫片材料，推荐工作温度1093℃，可制作缠绕垫片中的非金属缠绕带。

10．聚四氟乙烯

集中了大多数塑料垫片材料的优点，包括耐温从-95℃~232℃。

除游离氟和碱金属外，对化学物品、溶剂、氢氧化物和酸具有优异的耐蚀性能。

PTFE材料能充填玻璃，其目的是降低PTFE的冷流性和蠕变性。

第二章密封垫片的选型

任何一种类型的垫片，在恶劣的使用环境中，要保证长时间的有效密封，都必须具备以下八个重要特性：

1）垫片的气密性对于密封系统的介质，垫片在推荐的温度和压力工作一定时间内不发生泄露。

2）垫片的可压缩性垫片和法兰的接触面在连接螺栓紧固后，应能很好吻合，以保证密封。

3）垫片的抗蠕变性垫片在压力负荷和使用温度的影响下，抗蠕变性应较好，否则回造成螺栓扭距损失，导致垫片的表面应力减小，从而硬气系统泄露。

4）垫片的抗化学腐蚀所选用的垫片应不受化学介质的腐蚀，而且不能污染介质。

5）垫片的回弹性即使在系统稳定的状况下，相连接的两个法兰由于温度和压力的影响肯定会存在微小位移，垫片的弹性功能应能弥补此位移，以保证系统的密封性。

6）垫片的抗黏接性垫片在使用后应能方便的从法兰上拆除，不粘接

7）垫片的无腐蚀性垫片应对连接的法兰表面无腐蚀性。

8）垫片的耐温度所选用的垫片应保证在系统的最低温度和最高温度下正常使用。

备注：

特殊类型：

金属缠绕垫片、外缠绕内加强垫片、内缠绕外加强垫片、内外加强垫片四种,其实就是基本型、内加强型、外加强型、内外加强型。

具体应用：

基本型-------榫槽面及凹凸面法兰

内加强型-----凹凸面法兰

外加强型-----平面及凸面法兰

内外加强型---平面及凸面法兰

第三章 密封件选用参考

温度压力

材质

密封形式

密封特性

备注

温度≤80℃

耐中低压

中压石棉板材

耐油石棉板材

芳纶无石棉板材

平垫片

管配法兰接口，水，气体，油，酸碱稀液

石棉材料已趋于淘汰，不建议使用

橡胶

平垫片内加骨架

受压增加，钢柔相济

液压传动密封，耐压耐摩损部位可用聚胺脂产品

平垫片外包聚四氟乙烯

耐中低压力条件下强腐蚀介质

温度≤120℃-260℃

耐中高压

丁晴橡胶

内外骨架油封，各种V、U、Y型O型圈，承受高压力处夹布橡胶产品

液压传动密封，各种油类或管阀接口密封

尚有其他特殊胶种如:

三元乙丙，氯丁，氯醇丁基，丁苯等供特殊工况条件选用

硅橡胶

液压传动密封，高温气体，食品医疗专用

氟橡胶

液压传动密封，苛刻的酸碱环境

石棉纤维，橡胶，铜丝

盘根

泵阀密封

250℃60kgf/cm

550℃200kgf/cm

石棉纤维

250℃60kgf/cm

450℃150kgf/cm

芳纶纤维（无石棉）

耐腐蚀，耐摩损

石棉纤维外浸F4及硅油盘根为芳纶F4盘根的经济替代型

聚四氟乙烯

盘根

耐腐蚀，耐线速（GFO）

填充改性填料

各类动静密封及机配件

平垫片

管配法兰接口，绝缘，防老化，适用各种气体强酸碱液体密封

钢骨架外复石墨

平垫片

管配法兰接口替代石棉平垫片升级换代产品

不锈钢F4缠绕

基本型及带内外环

管配法兰接口，适用强腐蚀介质

高温高压

华尔卡板材（石棉，无石棉）

平垫片，3000以内超大规格

耐腐蚀550℃60kgf/cm管配法兰接口,适用介质广泛

不锈钢石墨缠绕

基本型及带内外环

适用各种介质

柔性石墨

填料环

泵，阀，杆，轴密封

石墨加镍丝编织

盘根

泵,阀,杆,轴密封：

≤600℃150kgf/cm

碳纤维编织

盘根

低碳280℃150kgf/cm

高碳600℃300kgf/cm

碳纤维树脂

热压机制成型

柱塞阀密封≤600℃200~600kgf/cm

石墨树脂

热压机制成型

各类动静密封及机配件

各种金属

不锈钢

平垫片,齿型垫片，（以及复合石墨），八角，椭圆，透镜垫片

耐压性能优良

碳钢

紫铜

纯铝

纯钛

第四章垫片的安装

垫片的安装：

保证系统的密封除了要有好的密封材料外，还要按照以下正确的安装方式：

1、垫片必须安放在法兰的正中心，在突面法兰上尤为重要；2、保证密封面的平整度和加工精度；3、必须均匀对称的紧固连接螺栓；4、必须使用弹簧垫圈以保证负荷均匀，紧固螺栓时使用扭力矩扳手；5、在系统运行一天后，检查和重新校正连接螺栓的扭矩；6、为保证垫片使用寿命，请不要使用液体或金属基体的防粘剂或润滑剂。

第五章垫片使用失败原因

1.辅助备件　2.垫片原料-初装压力欠缺-旧垫片的二次使用-螺栓负载不平-与介质不相容-螺栓上的螺纹损坏-不适合工矿条件-错误的螺栓　-使用不相配的复合物-法兰面未对准　-尺寸不当　-高泄露率3.设计因素4.法兰-螺栓负载不足　-表面破损-负载过量-工作面不平-法兰与螺栓的错误选用

第六章  常用垫片简介

一、垫圈简介

1.1平垫圈—A级（摘自GB97.1-85）

垫圈规格为1.6～36mm、A和B级、标准六角的螺栓、螺钉和螺母。

标记示例：

标准系列、规格8mm、性能等级为140HV级、不经表面处理的平垫圈的标记：

垫圈 GB97.1 8

标准系列、规格8mm、性能等级为A140级、不经表面处理的平垫圈的标记：

垫圈 GB97.1 8 A140

1.2平垫圈C级（摘自GB95-85）

垫圈规格为5～36mm、C级、标准六角的螺栓和螺母。

标记示例：

标准系列、规格8mm性能等级为100HV级、不经表面处理的平垫圈的标记：

垫圈 GB95 8

1.3平垫圈倒角型—A级（摘自GB97.2-85）

垫圈规格为5～36mm、A和B级、标准六角的螺栓、螺钉和螺母。

标记示例：

标准系列、规格8mm、性能等级为140HV级、倒角型、不经表面处理的平垫圈的标记：

垫圈 GB97.2 8

标准系列、规格8mm、性能等级为A140级、倒角型、不经表面处理的平垫圈的标记：

垫圈 GB97.2 8 A140

1.4小垫圈—A级（摘自GB848-85）

垫圈规格为1.6～36mm的圆柱头的螺钉。

标记示例：

小系列、规格8mm、性能等级为140HV级、不经表面处理的平垫圈的标记：

垫圈 GB848 8

小系列、规格8mm、性能等级为A140级、不经表面处理的平垫圈的标记：

垫圈 GB848 8 A140

1.5大垫圈—A和C级（摘自GB96-85）

垫圈规格为3～36mm的六角螺栓、螺钉和螺母。

标记示例：

大系列、规格8mm、性能等级为140HV级、不经表面处理的平垫圈的标记：

垫圈 GB96 8

大系列、规格8mm、性能等级为A140级、不经表面处理的平垫圈的标记：

垫圈 GB96 8 A140

1.6特大垫圈C级（摘自GB5287-85）

垫圈规格为5～36mm的铁木结构用螺栓、螺钉和螺母。

标记示例：

特大系列、规格8mm、性能等级为100HV级、不经表面处理的平垫圈的标记：

垫圈 GB5287 8

1.7工字钢用方斜垫圈（摘自GB852-88）

垫圈规格为6～36mm的粗制工字钢用方斜垫圈。

标记示例：

规格16mm、材料为Q215、不经表面处理的工字钢用方斜垫圈标记：

垫圈 GB852 16

1.8槽钢用方斜垫圈（摘自GB853-88）

垫圈规格为6～36mm的粗制槽钢用方斜垫圈。

标记示例：

规格16mm、材料为Q215、不经表面处理的槽钢用方斜垫圈的标记：

垫圈 GB853 16

1.9球面垫圈（摘自GB849-88）

垫圈规格为6～48mm的球面垫圈。

标记示例：

规格16mm、材料为45钢、热处理硬度HRC40～48、表面氧化的球面垫圈的标记：

垫圈 GB849 16

1.10锥面垫圈（摘自GB850-88）

垫圈规格为6～48mm的锥面垫圈。

标记示例：

规格16mm、材料为45钢、热处理硬度HRC40～48、表面氧化的锥面垫圈的标记：

垫圈 GB850 16

1.11开口垫圈（摘自GB851-88）

垫圈规格为5～36mm的开口垫圈。

标记示例：

规格16mm、外径50mm、材料为45钢、热处理硬度HRC40～48、表面氧化、按A型制造的开口垫圈的标记：

垫圈 GB851 16-50

按B型制造时，应加标记B：

垫圈 GB851 B16-50

1.12标准型弹簧垫圈（摘自GB93-87）

垫圈规格为2～48mm的标准型弹簧垫圈。

标记示例：

规格16mm、材料为65Mn、表面氧化的标准型弹簧垫圈的标记：

垫圈 GB93 16

1.13重型弹簧垫圈（摘自GB7244-87）

垫圈规格为6～36mm的重型弹簧垫圈。

标记示例：

规格16mm、材料为65Mn、表面氧化的重型弹簧垫圈的标记：

垫圈 GB7244 16

1.14轻型弹簧垫圈（摘自GB859-87）

垫圈规格为3～30mm的轻型弹簧垫圈。

标记示例：

规格16mm、材料为65Mn、表面氧化的轻型弹簧垫圈的标记：

垫圈 GB859 16

1.15波形弹性垫圈（摘自GB955-87）

垫圈规格为3～30mm的波形弹性垫圈。

标记示例：

规格6mm、材料为65Mn、表面氧化的波形弹性垫圈的标记：

垫圈 GB955 6

1.16波形弹簧垫圈（摘自GB7246-87）

垫圈规格为3～30mm的波形弹簧垫圈，可应用于右旋螺纹和左旋螺纹。

标记示例：

规格16mm、65Mn、表面氧化的波形弹簧垫圈的标记：