中国石油法兰垫片紧固件选择及安装指导意见(送审稿)

中国石油炼油与化工分公司

生产装置密封垫片选择及安装指导意见为规范炼化生产装置密封垫片管理，防止发生安全事故，依据国家和行业相关法规、标准，制定本指导意见。

本指导意见适用于中国石油炼油与化工企业。

一、密封垫片的常用术语：

1．有效宽度：法兰螺栓预紧后，被压紧部分的宽度叫基本密封宽度。以bo表示(不同垫片具体数值可查阅GB/T 17186-1997)。真正能起密封作用的垫片的宽度，称为垫片有效密封宽度，以b表示，其值按以下规定计算：

当bo≤6.4mm时，b＝bo；

当bo＞6.4mm时，b＝2.53 bo 1/2。

2．压缩率：指加载压缩后垫片厚度的变化百分比，它表征了垫片刚性。

3．回弹率：指压缩载荷卸除后垫片厚度的回复百分比。它表征了垫片自补偿能力。

4．泄漏率：指在标准试验条件下，介质流体每秒钟通过垫片的泄漏量。它表征了垫片对介质流体的密封能力。

5．最小预紧应力：压紧垫片使之产生变形从而填满法兰密封面间的微间隙所需要的最小应力，也称最小预紧比压，用符号y标示（各材质垫片具体数值可查阅GB/T 17186-1997）

6．应力松弛：垫片在使用一段时间后，作用在垫片上的压紧力随垫片减薄而逐渐减小，这种应力减小的现象被称为应力松弛。7．蠕变松弛：在螺栓法兰垫片连接中，垫片应力是由螺栓伸长转

换成垫片应力的，因而垫片厚度的改变会引起螺栓伸长的变化，同时也改变了垫片应力，这种垫片螺栓的相互作用被称为蠕变松弛。8．界面泄漏：垫片压紧力不足、法兰密封面粗糙、管道热变形、振动等造成垫片与法兰密封面之间贴合不严密，从而发生的泄漏。9．渗透泄漏：非金属垫片使用中介质通过材料内部的空隙渗透出来，发生的泄漏。

二、密封垫片的分类

三、常用垫片使用范围及优缺点

注：（1）此表参考垫片及法兰相关国家标准（GB）、化工行业标准（HG20592-20693等）、石化标准（SH）、机械行业标准（JB）、建筑材料行业标准（JC）、美国ASME标准及部分垫片制造企业标准（2）此表仅作为垫片实用中参考，具体选型及尺寸请遵照原设计及HG20592-20693等规范）。

法兰型式①

四、垫片的选择及质量保证

（一）通则

1.垫片选用应先根据法兰型式、介质温度、压力，选定垫片材质及型式。

2.由于石棉中含有致癌物，因此一般不选用。

3.不得使用密封面有划痕、损伤等影响密封效果的垫片。

4.垫片领取和安装，必须按照设计文件规定的管道产品标准以及施工质量验

收标准进行验收和记录，需要见证取样复验的，必须复验。

5.严禁在管线及法兰安装质量不合格情况下野蛮安装垫片（强力组对）；严

禁将螺栓一次拧到（紧固力矩）设计值。

6.有毒、有害、可燃介质管道系统严密性试验过程中，因处理漏点更换垫片

后，必须重新试压和试漏。

7.管道如有泄露（泄漏），必须降压处理后再更换或调整安装垫片，严禁带

压操作。

8.使用后的垫片其内部会出现裂纹等缺陷，因此不得重复使用。

9.由于不同型式的垫片所需要的预紧力不同，因此垫片替代必须重新核算法

兰预紧力。

10.垫片原材料（金属及非金属）的供应商应相对固定，垫片供应商（制造商）

应对每批原材料按比例进行抽检，并随产品提供原材料分析报告和质量证明文件。

11.垫片制造生产中不得使用或添加再生、回收材料。

12.采样（采用）新型垫片时，垫片生产企业必须提供该形式垫片检验合格的报告（报告中必须注明测试方法、测试仪器、测试数据鉴定等）且因提供该形式垫片在同类型石化装置成功使用的业绩证明。

（二） 金属复合垫片选择及质量保证 1 金属缠绕垫片 1.1结构型式

图1：基本型垫片结构型式A 图2： 带外环型垫片结构型式B

图3： 带内环型垫片结构型式C 图4：带内外环型垫片结构型式D

1.2 公称压力和公称直径

公称压力对应的公称直径范围

参考标准：HG/T20610-2009钢制管法兰用缠绕式垫片（欧洲体系）、HG/T20631-2009钢制管法兰用缠

1.3 尺寸和公差

具体尺寸及公差详细查询见HG/T20610-2009钢制管法兰用缠绕式垫片（欧洲体系）、HG/T20631-2009钢制管法兰用缠绕式垫片（欧洲体系）（美洲体系）、SH3407-2012钢制管法用缠绕式垫片。

1. 4 材料

1.4.1 金属带材料应按批次进行抽检，其化学成分及使用温度范围应符合SH3407-2012规定。

1.4.2 金属带厚度一般为0.15mm～0.20mm，槽型为V，W等形状；

1.4.3 除另有规定外，不锈钢带的硬度宜为HV140～HV160。

1.4.4 金属带表面应光滑、洁净，不允许有粗糙不平、裂纹、划伤和锈斑等缺陷。

1.4.5材料及使用温度范围可参考下表规定。

非金属带材料及使用温度范围

1.4.6 缠绕用柔性石墨的性能应符合JB/T7758.2的有关规定。

1.4.7 缠绕用聚四氟乙烯带性能应符合JB/T 6618的有关规定。

1.4.8 缠绕用无石棉纤维带材料性能应符合GB/T27793中耐油型无石棉纤维垫片材料的有关规定。

1.4.9 用于由奥氏体不锈钢或其它氯离子腐蚀的材料制成的法兰密封时，垫片中非金属带材料的氯离子含量宜控制在50×10-6以内。

1.4.10 非金属带材料的厚度宜为0.50mm～0.80mm.

1.4.11除另有规定外，垫片内环材料应为奥氏体不锈钢，其化学成分应符合SH3407-2012规定。垫片的外环材料一般为碳钢。

1.5 制造

1.5.1 垫片主体由金属带和非金属带相互重迭连续缠绕而成，金属带与非金属带应紧密贴合、层次均匀，不应有折皱、空隙等缺陷。

1.5.2 垫片主体缠绕时，初绕和终绕应各有不少于三圈金属带，圈间不得填入非金属带。

1.5.3 带外环的垫片在主体末端点焊后，应在外圈继续缠绕2～4圈金属带，用以装配外环时调整间隙和定位，空圈金属带不计算在垫片主体外径数值内。

1.5.4 外环与垫片主体之间应有0.5mm～1.5mm的装配间隙，对大直径垫片取较小值，对小直径垫片取较大值。

1.5.5 垫片主体内、外侧焊点数应符合SH3407-2012规定，且位于内侧始端和外侧末端的焊点数不应少于3点。内侧焊点间隔不大于75mm，外侧焊点间隔为35mm～40mm。

垫片主体内、外侧焊点数

1.5.6 垫片主体缠绕完毕后，其密封面不允许再进行预压处理或其它加工。

1.5.7 碳钢制成的外环应进行防锈处理。

1.5.8 垫片内外环易采用激光切割或水切割。