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常见法兰【密封垫片】的材质分类及各自特点

发布时间:2024-08-12}人气:34

法兰密封结构由一对法兰、夹在法兰间的垫片,以及通过螺栓和螺母等紧固件连接在一起的组合件组成。其工作原理是通过紧固件的拧紧力,使垫片在法兰间受到压缩,填补微小不平整区域,形成有效的密封,确保管道系统中的介质不泄漏

法兰连接失效的主要形式为泄露,而泄露的因素很多,主要由法兰设计(刚性不足)、制造(法兰密封面破坏)、安装操作(预紧力不均匀)以及垫片选择不当引起。这里就法兰密封垫片的选择和分类来展开讨论。


一、密封垫选用原则:


1)一般来说,对于常压/低压(P<1.6MPa)及温度不高(t≤200℃)的非强腐蚀系统,考虑采用非金属垫片;

2)对中压(P<10MPa)、中温(t≤500℃)及腐蚀性、渗透性强的介质,采用金属包覆垫、金属缠绕垫;

3)对高压系统则采用金属平垫、双锥密封、伍德密、卡扎里密封、八角垫和椭圆垫


二、密封垫片的材质分类


(1)非金属密封垫片


 橡胶垫片:


——常见材质:

丁腈橡胶、氟橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶


——优势特点:

柔软性好,适用于低温和中等压力环境,部分材料具有一定的耐酸碱性和抗老化性。

 石棉垫片:


—— 产品特点:

耐高温、耐压性能优异,但由于石棉对健康有害,逐渐被限制使用。


—— 替代材料:

非石棉垫片,通常由合成纤维和橡胶制成,性能类似但无健康危害。

 柔性石墨垫片:


具有良好的导热性和耐腐蚀性,摩擦系数低,常用于高温高压场合。


 聚四氟乙烯(PTFE)垫片:


具有出色的耐腐蚀性能和绝缘性能,摩擦系数低且不易粘附,适用于强酸、强碱等腐蚀性介质。

(2)金属复合垫片


 金属【缠绕式】垫片


——结构与材质:

金属带非金属填充材料(如石墨、PTFE)螺旋缠绕而成,外层通常由金属环增强,以提升强度和稳定性。

——优势特点:

兼具金属和非金属材料的优点,具有良好的弹性和密封性,适用于高温、高压和振动的工况。

 金属【包覆】垫片:


——材质与结构:

非金属材料(如石墨、陶瓷纤维)为内芯外包一层金属薄片(如不锈钢、铝),从而结合了柔软性与强度。

——优势特点:

兼具非金属垫片的柔软性金属材料的强度、耐久性,适用于中高压环境,能够在较高温度和腐蚀性介质中提供可靠的密封性能。

 【金属充齿板柔性石墨复合垫片


——结构与材质:

金属充齿板作为基材,与柔性石墨结合制成


——优势特点:

金属充齿板增加了垫片的强度和耐压性能,而柔性石墨提供了良好的密封性和耐高温性

 金属【波齿】复合垫片


——结构与材质:

表面有波纹或齿形的金属垫片柔性密封材料(如石墨)组合而成。


——优势特点:

金属波齿结构增加了垫片与法兰的接触面积,适应法兰表面的不平整,并能提供更好的密封效果。


 金属【齿形】复合垫片


——结构与材质:

齿形金属芯柔性填充材料(如石墨、PTFE)组合而成。


——优势特点:

金属齿形结构提供了高强度和良好的密封性,填充材料增强了垫片的柔软性和适应性

(3)金属垫片


 金属【】垫片:


——结构与材质:

金属平垫片是由金属材料(如不锈钢、铜、铝、碳钢等)制成的平坦的环状垫片


——优势特点:

金属平垫片强度高、耐腐蚀,能承受极高的温度和压力,适用高温高压强腐蚀等苛刻工况。


 金属【环形】垫片:


——结构与材质:

金属环垫片通常是由金属材料(如304、316不锈钢、软铁、低碳钢、镍基合金等)制成的环形垫片,通常具有特定的截面形状,如椭圆形环垫片、八角形环垫片、RX型及BX型自紧密封环垫,以匹配对应的法兰槽。


——优势特点:

密封性能卓越,专用于高压法兰连接,常见于高压环境中的RTJ法兰槽内密封。


 金属【波形


——结构与材质:

具有波纹状的金属表面,通常使用不锈钢或耐高温金属材料。波纹设计增加了接触表面积,适应法兰表面的不平整。


——优势特点:

能够适应法兰表面的轻微不平整,提供良好的弹性和密封性能,用于高温高压的工况。

 金属【齿形】垫片


——结构与材质:

表面具有齿状金属设计,通常由不锈钢、碳钢或合金材料制成。齿形设计增强了抓地力和密封性。


——优势特点:

齿状表面可以有效地在法兰表面上提供良好的密封,对于不平整的法兰面也能提供良好的密封效果,适合用于需要高密封性能的应用。

 金属【透镜】垫片


——结构与材质:

形状类似透镜,中间厚,两边薄,使用不锈钢或耐高温金属材料。


——优势特点:

透镜形状提供均匀的密封压力分布,对于高压、高温环境有良好的密封性能。



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