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?垫片原材料选择

一. 金属垫片材料

1. 碳钢:

推荐d工作温度不超过538℃，特别当介质具有氧化性时。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d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d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d工作温度不超过760℃。布氏硬度约160。

5． 316L不锈钢

推荐d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y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z大工作温度不超过760℃~815℃。特别适用于制造耐***腐蚀的设备，布氏硬度约160。

7． 铝

铝（含量不低于99%）。铝具有y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z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z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y炔。推荐z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z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q气体腐蚀、***、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-276

16-18%钼、13-17.5%铬、3.7-5.3%钨、4.5-7%铁、其余均为镍）。非石棉垫片(无石棉垫片)既具有较高的强度，又具有较好的回弹性，同时具有超q的抗渗透性能是在高温高压下取代石棉垫片的良好环保材料。推荐z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s或浓度达到70%的沸腾硝s具有优异的耐腐蚀性能，具有良好的耐盐酸和***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z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z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f酸、氯化b、b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f酸的设备。布氏硬度约120。

14．钛

推荐z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s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。

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?密封垫片与螺栓同法兰的连接

垫片：

密封垫片是夹持在一对法兰密封面之间的单个密封零件。安装时，通过拧紧螺栓对法兰施加一外力，该外力传递给垫片，使垫片发生压缩变形。从能量的概念出发，外力作用垫片所做的功，若不考虑任何能量损失，将全部转变为变形能，贮存于垫片内。5、垫片材料尺寸的影响a、垫片厚度的影响：在同样的压紧载荷、同样的介质压力作用下，泄漏率随垫片厚度的增加而减小。工作时，密封流体压力迫使法兰密封面分离，压缩垫片的载荷被部分卸除，贮存于垫片中的变形能以做功的方式来***变形，即垫片释放其能量。若贮存的变形能尚有剩余，垫片与法兰密封面仍保持接触，法兰不会发生泄漏。所以，垫片也被描述为“密封在两个表面之间，并贮存有能量的一个装置”。

一、螺栓法兰连接系统

如技术上和经济上可行，能够制造出十分光滑和精细的两被连接件的接合面，并用螺栓连接起来，使两接合面始终保持接触，则接合面之间就不需要放置垫片，此种螺栓连接称为无垫螺栓接头（non-gasketed bolt joints），常用于汽车、飞机、钢结构、重型设备等领域。但是由于设备结构和尺寸的限制，加工和安装很难得到理想的光滑接合面；其次，接合面也会随时间产生腐蚀或磨蚀变得不光滑。因此，需要在这些接合面中间安装垫片作为过渡元件，以此与结合面形成紧密的接触，提供连接必需的密封，并与无垫螺栓接头相比，可以在较低螺栓载荷下经济地实现密封，该种螺栓连接称为垫片螺栓接头（gasketed bolt joints），是压力管道，压力容器和承压设备应用广泛，使用频繁的可拆式连接。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q橡胶而优于其他通用橡胶,长期使用温度低于90℃,***g使用温度不超过130℃,低温为-30~-50℃。由于被连接件通常采用一对法兰，法兰一端与壳体或管道相连，并用一组螺栓将两法兰紧固在一起。通常把此类螺栓连接称为螺栓法兰连接（bolted flanged connection,BFC）或螺栓法兰接头（bolted flanged joint,BFJ），如图3.18所示。

四氟包覆石棉垫片

由此可见，BFC是一个由法兰、螺栓和垫片等元件组成的组合件。两个法兰可以是同样型式和材料的法兰，也可以是不同型式和（或）材料的法兰，或者其中一个是用螺栓连接的平盖。而垫片总是比法兰密封软的材料制成。

二、两种螺栓法兰连接型式

根据密封原理，将螺栓法兰连接分为浮动型（floating type,FL）或金属与金属非接触型（nonmetal-to-metal contact）螺栓法兰连接和金属与金属接触型（metal to metal contact,MMC）螺栓法兰连接两大类。如图3.19（a）所示，浮动型的螺栓法兰连接指垫片夹持在一对法兰的两个接合面之间，自从预紧螺栓的安装开始，知道法兰连接的整个服役期内，法兰接合面不发生任何接触，因此螺栓预紧载荷完全作用在垫片上，而进入运行后，垫片初始载荷将随外部载荷作用增加或减少，且垫片上的载荷分布也是不均匀的。而金属与金属接触型（下称“MMC”）的螺栓法兰连接可使用与浮动型螺栓法兰连接同样的法兰，只是将某些型式的压缩限制装置放在螺栓中心圆内的法兰接合面上，次压缩限制装置也可以是垫片一部分货***的一个部件，起限位器的作用，如图3.19（b）所以。因此，当螺栓预紧后，法兰的两接合面金属或法兰接合面金属与压缩限制器金属之间发生机械接触。应用范围：耐油石棉垫片：主要用于蒸汽、水力、气体、油类溶剂及无侵蚀性介质的密封。相比浮动型，MMC型螺栓法兰连接的主要特点是螺栓必须被施加到足够高的载荷，除了达到金属接除外，且保证在其后任何外部载荷作用下，在整个法兰连接的全生命周期内始终保持金属接触而不脱离，这样垫片上载荷也总是保持固定，并周向均匀分布。压缩限制装置起了承揽外部载荷的作用，提供了法兰接头j的密封性能。因此，浮动型和MMC型法兰螺栓连接的主要区别在于垫片环境的任何改变不会导致干扰垫片载荷大小和分布的风险，因这些干扰，包括自重、流体压力、外弯矩和温度变化等载荷及其波动都被转移到螺栓和机械接触部件上去。其次，MMC法兰螺栓连接也减少了螺栓因承受循环载荷，发生疲劳或松脱的***。此外，它还提高了法兰的刚性，减少了法兰的转角。

小垫片——不能忽视的大作用

在阀门行业，有一个必不可少的元件就是垫片，不管是阀门装配还是与管道的连接过程中，用以防止相互之间受到压力、腐蚀、和管路自然地热胀冷缩泄漏。由于机械加工表面不可能，因此使用垫片即可填补不规则性。

正确选用密封垫片是保证设备无泄漏之关键。对于同一种工况，一般有若干种垫片可供选择。必须根据介质的物性、压力、温度和设备大小、操作条件、连续运转周期长短等情况，合理地选择垫片，扬长避短，充分发挥各种垫片的特点。

1.选择垫片时，应充分考虑下列因素：

(1)有良好的弹性和***性，能适应压力变化和温度波动;

(2)有适当的柔软性，能与接触面很好地贴合;

(3)不污染工艺介质;

(4)有足够的韧性而不因压力和紧固力造成破环;

(5)低温时不硬化，收缩量小;

(6)加工性能好，安装、压紧方便;

(7)不粘结密封面、拆卸容易;

(8)使用寿命长。

在垫片的使用中，压力和温度二者是相互制约的，随着温度的升高，在设备运转一段时间后，垫片材料发生软化、蠕变、应力松弛现象，机械强度也会下降，密封的压力降低。反之亦然。例如，手册上列举高压石棉橡胶板XB450在水、蒸汽介质中，使用温度450℃、压力lt;6MPa(该材料作密封性能试验时，在440℃~450℃、12MPa的蒸汽中保压30分钟)。垫片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：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***。但在长期实际使用中，温度若达到450℃，所能密封的压力仅0.3~0.4MPa。对于渗透性强的气体介质则仅有0.1~0.2MPa。

2.上述情况，在选用时应予以充分考虑。依据垫片材料特性及垫片选用准则有以下建议。

高危场合必须达到密封性良好，安全无***。高危场合有高温，高压，蒸汽，***介质，，。垫片应选用性能优异的金属环垫，齿形组合垫，缠绕式垫片，波齿复合垫等。缠绕式垫片保证附带内外加强环。剖切型包覆垫片的型式结构见图M型－机加工型机加工型包覆垫片，其包封层内径可与法兰内径一致，以防止流体在法兰处产生涡流。波齿复合垫片可作为s选产品，因为其综合性能***h，价格适中。工况无变化的场合下选用齿形垫和金属平垫。金属环垫受制造成本等影响，应用后不理想需避免选用。

含石棉的密封材料应少用或不用，因为该类材料一般只能用于不重要场合的低参数工况如普通水，汽和油品。低参数场合可用高强石墨垫代替石棉橡胶板。虽然价格昂贵但性能好，是目前石棉橡胶板普通的代用材料。

压力，温度有变化，有振动，冲击的场合(例如泵和压缩机等动设备法兰连接)要用具备良好回弹性能的缠绕式垫片及波齿复合垫。

热媒加热系统选用高强石墨复合垫等，尽量不用石棉橡胶板类作密封件。应选用不会溶胀和膨胀，防介质渗透性强的石墨为主体缠绕式垫片，波齿复合垫等。

y药食品等工业中，与生产物料相接触的管道和工艺设备的密封件尽量不使用石棉橡胶板类材料密封件。主料是聚四氟乙烯的垫片比较理想，特别是包覆垫性能更好能克服聚四氟乙烯平垫易冷流，无弹性缺点，具备洁净不污染，较好弹性。

一般性腐蚀性介质的场合可选用不锈钢骨架的缠绕式垫片和波齿复合垫。强腐蚀工况用平垫和聚四氟包覆垫片。低压低温高强石墨复合垫。

石棉纤维如何制作其附属产品

我们常见的垫片有很多种，如四氟垫片、石墨垫片、金属垫片等。那么为什么会有石棉垫片呢？为什么石棉纤维可以作为垫片的主要选材呢？

我们来了解一下石棉纤维的特性，看看它有哪些特性使它可以作为我们的垫片的选材，石棉对我们来说似乎不太陌生。在中学时代我们的化学课上会用到石棉网这个实验器材，石棉网可以分散火焰的热量，防止热量长期集中在容器的某个点上导致容器爆裂，石棉也称为“石绵”，石棉是它的商业术语，是指具有高抗张强度、高绕性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的硅酸盐类矿物产品。垫片厚度不同，建立初始密封的条件也不同，由于端面上摩擦力的影响，垫片表面呈三向受压的应力状态，材料的变形抗力较大。石绵很早就开始被使用了，石绵具有高度耐火性、绝热性和电绝缘性，作为一种重要的防火、绝缘和保温材料存在。

石绵垫片选择石棉作为材料可以使垫片具有良好的密封性，耐酸耐碱、承受高温高压环境，它的主要被用在水和蒸气、油类、溶剂或中等酸、碱的密封以及中、低压法兰连接的密封。