垫片使用说明

法兰用垫片简介

一、概述

常用法兰垫片有非金属垫片、半金属垫片和金属垫。非金属垫片亦称软垫片，一般以石棉为主体配以橡胶等材料制作而成，通常只是在操作温度较低，操作压力不高的管道上使用。半金属垫片由金属材料和非金属材料共同组合而成，常用的有缠绕式垫片和金属包垫片，它比非金属垫片所承受的温度压力范围较广。金属垫全部由金属制作，有波形、齿形、椭圆形、八角形和透镜垫等，这种垫片一般用在半金属垫片所不能承受的高温高压管道法兰上。

现裂解装置使用的法兰垫片多为缠绕式垫片，在这里也以介绍缠绕式垫片为主。在对垫片进行说明前，我们首先来了解两个基本的管道管件概念：公称直径、公称压力。

二、概念

为了简化管道器材规格，有利于管道组成件的标准化，在管道设计中将各种管道组成件按压力和直径两个参数进行适当分级，将在压力等级标准中规定的分级压力称为公称压力，将在管径系列标准中规定的分级直径称为公称直径。

1、公称直径（DN）

公称直径（DN）是用以表示管道系统中除已用外径表示的组成件以外的所有组成件通用的一个尺寸数字。在一般情况下，是一个完整的数字，与组成件的真实尺寸接近，但不相等。

公称直径有公制和英制两种。公制的表示方法为DN××如DN50、

DN150；英制的表示方法为××”如6”、12”

在公制和英制两种制度中的管件具体尺寸和相应的螺纹尺寸是

一致的。以下为公制尺寸及英制尺寸表示方法的对应表：

公制 mm 英制 in 公制 mm 英制 in

12”

DN15 1/2” DN300 DN203/4”DN35014”

DN251”DN40016”

DN40 1 1/2”DN45018”

DN502”DN50020”

DN803”DN60024”

DN1004”DN70028”

DN1506”DN80032”

DN2008”DN90036”

DN25010”DN100040”

一般的，公制和英制的换算为：1in=25mm （小口径除外）

2、公称压力（PN）

公称压力是指与其机械强度有关的设计给定压力，它一般表示管

道组成件在规定温度下的最大许用工作压力。目前在国内外管道组成

件的公称压力已经标准化，各国管道元件公称压力虽不相同，但我们

装置使用的公称压力基本上可分为英制和公制两大类。

公称压力的公制表示方法为PN××如PN2.0 PN5.0 PN10，英制

的表示方法为CL××如CL150 CL300

以下为公制压力及英制压力表示方法的对应表：

英制（PSI）150 300 400 600 900 1500 2500

公制（Mpa） 2.0 5.0 6.8 10.0 15.0 25.0 42.0

注：我们PI图使用的管道号表示方法中就包含了公称压力及公称直径两个

参数。例如管线号8”-P-4101B-3C中的“8””就是公称直径，对应为DN200；“3”

为压力系列代号，对应为PN5.0，此数字如果变为2或1，则对应为PN2.0。管

道有了对应的公称压力和公称直径，那么与之相连系的管子.管件.法兰.阀门等的尺寸也就基本确定了，垫片也不例外。

三、缠绕式垫片

1、简介

缠绕式垫片是半金属垫片中最理想的一种，也是现在应用最广泛的一种。垫片的主体由V型或M型金属带填加不同的软填料用缠绕机螺旋绕制而成，其常用的金属带为不锈钢带，软填料（即非金属带）为特殊石棉、柔性石墨、聚四氟乙烯等。为了加强垫片主体和准确定位，可设有金属制内环和外环（定位环），除非另有要求，外环材料均为碳钢，内环材料一般与金属带材料相同。按结构型式是有否内外环缠绕垫可分为基本型、带内环型、带外环型、带内外环型，如下图：

2、选型

缠绕式垫片也属标准化工件之一。我们在对垫片的选用时，除了要与管道的公称压力及公称直径一一对应外还要考虑管道内介质以及操作温度对密封效果的影响。在我们装置使用的缠绕式垫片可以忽略管道内介质因素的影响，操作温度则是重点注意对象，也是能否保证密封效果的重要因素。

缠绕式垫片的使用温度取决于金属带及非金属的材质，以下为金属带材质及非金属带材质使用温度范围表：

表1 表2

内环、外环及金属带材料 非金属带

代号 材 料 使用温度°C代号材 料 使用温度°C

1 0Cr13 -20～540 1 特制石棉带-20～500

2 0Cr19Ni9、1Cr19Ni9Ti -196～700 2 柔性石黑带-196～800

3 0Cr17Ni12Mo2 -196～700 3 聚四氟乙烯带-196～200

4 00Cr19Ni10、00Cr17Ni14Mo2-196～450

5 0Cr25Ni20 -196～810

6 Q235A 常温

按表中所列对应温度，一般常温下管道用缠绕垫金属带材料选用代号1材料、非金属带材料选用代号1.2材料是比较经济合理的。低温管道（-20～-196°C）用缠绕垫金属带材料选用代号2材料、非金属带材料选用代号2.3是安全可行的。

3、 标记

中国石油化工管道器材行业标准规定缠绕垫标记如下：

标准号

产品代号

公称压力（公制）

公称直径（公制）

外环材料代号（见表1）

非金属带材料代号（见表2）

金属带材料代号（见表1）

内环材料代号（见表1）

垫片型式代号（见表3）

缠绕垫的标准号为：SH3407;产品代号为：GSW;垫片型式代号见下:

表3 型式

基本型 带外环型 带内环型 带内外环型 代号 A B C D

示例1：公称压力PN5.0、公称直径DN150、内环材料为0Cr13、外环材料为Q235A、金属带材料为1Cr18Ni9Ti、非金属带材料为特制石棉带的缠绕式垫片标记为：

SH3407-GSW-5.0-150-D1216

示例2：公称压力PN2.0、公称直径DN50的1Cr18Ni9Ti 金属带和特制石棉带缠绕的基本型垫片标记为：

SH3407-GSW-2.0-50-A21

示例3：E-360A 液相手阀处吊盲板所需缠绕垫片标记为：

SH3407-GSW-2.0-300-B12

(B12省略了外环材料代号则默认材料为普通碳钢)

示例4：LV-4251前手阀更换垫片则所需缠绕垫片标记为：

SH3407-GSW-5.0-50-B222