法兰密封和垫片专题培训课件

2019/12/21
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材料 中压橡胶、其他复合板
聚四氟乙烯
密封面 光滑、凹凸
光滑 光（凹凸）
耐油橡胶板
光（凹凸）
金属缠绕垫片
法兰密封五要素
影响法兰密封的5个因素
螺栓预紧力
螺栓预紧力是影响 密封的一个重要因 素。预紧力必须使 垫片压紧并实现初 始密封条件。
采取增加螺栓个数、 减小螺栓直径的办法 对密封是有利的
A B CD
预紧力也不能过大，否 则将会使垫片被压坏或 挤出。
预紧力是通过法兰密封面 传递给垫片，必须使预紧 力均匀地作用于垫片
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宽度选择
垫片有效宽度/mm
PN64
PN40
PN25
PN16
80
70
60
50
PN10
40
30
PN6
20
10
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 DN/mm
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大法兰间隙的垫片选择
• 如法兰间隙大于10毫米，采用两张1.5毫米垫片，中间加7毫米金属 圈。
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非金属垫片
• 垫片的相关术语 • 压缩量，
1）压缩不足，负载不足的垫片比适当负载的垫片有更高的泄露率 2）压缩过量，过量压缩可能导致垫片压损，从而加速垫片的老化 甚至立即失效 3）压缩不均，垫片的失效主要从低负载区域产生，特别当产生冲 击负载时。
常见非金属垫片
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常见非金属垫片
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一 非金属平垫片种类
类别
名称
代号
天然橡胶
氯丁橡胶
橡胶
丁腈橡胶 丁苯橡胶
三元乙丙橡胶
氟橡胶
非石棉纤维橡胶 聚四氟乙烯
有机纤维
非石棉纤维橡胶压制板
无机纤维
聚四氟乙烯板 膨胀聚四氟乙烯板或带
填充聚四氟乙烯板
柔性石墨
增强柔性石墨板
NR CR NBR SBR EPDM FKM
20partment
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垫片的蠕变
• 垫片随着压力的减退同时而应变增加这样一个短暂的压力应变的情 况
• 比较难以了解，简单的说：垫片被压缩不能回复到原始尺寸，密封 性能降低，聚四氟乙烯PTFE就有这样的特性。
• 垫片材料的选择应根据温度、压力以及介质的腐蚀情况决定，同时 还要考虑密封面的形式、螺栓力的大小以及装卸要求等
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垫片
垫片是构成密封的重要元件，适当的垫片变形和回弹能力 是形成密封的必要条件，最常用的垫片可分为：
非金属
金属
橡胶 PTFE 硅胶 石棉（已淘汰） 复合材料
金属
混合
由金属和非金属混 合制作而成 金属包垫片 缠绕垫片
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凹凸面 MFM
密封面是由一个凸面和一个凹面相配合组成，在凹面上放 置垫片，能够防止垫片被挤出，故可适用于压力较高的场合。
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≤40 ﹣200 ～﹢250
≤63
﹣240 ～﹢650(用 于氧化性介质时： ﹣240 ～﹢450)
≤63 ﹣196 ～﹢900
优点:柔软、压缩性、螺栓载荷低
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垫片厚度
• 理论上讲，垫片的厚度越小密封越好！但是垫片的厚度取决于法兰 间的间隙。
• 常规厚度1~2毫米 • 如法兰间隙大于10毫米，如何密封？
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预紧碟型弹簧
碟簧是螺栓预紧力补偿的机械零件
明确工况：设备，温度，腐蚀，螺栓状况 明确产品：螺栓预紧，阀门预紧，缓冲拉伸，简易防松
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螺栓等级扭矩表
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碳钢RF法兰螺栓压紧力矩表
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NAS
PTFE e-PTFE R-PTFE
RSB
高温云母
高温云母板
适应范围
公称压力PN 工作温度℃
≤16 ﹣50 ～﹢80
≤16 ﹣20 ～﹢100
≤16 ≤16 ≤16
﹣30 ～﹢110 ﹣20 ～﹢90 ﹣30 ～﹢140
≤16 ﹣50 ～﹢200
≤40 ≤16
﹣40 ～﹢290 ﹣40 ～﹢290 ﹣100 ～﹢200
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其他形式
对于高压容器和高压管道的密封，密封面可采用锥形密封面或梯形槽密封面，它 们分别与球面金属垫片（透镜垫片）和椭圆形或八角形截面的金属垫片配合。密封面可 适用于压力较高的场合，但需要的尺寸精度和表面光洁度高，不易加工。
DN/mm
0～200 201～500 501～1000 1000以上
压力«50bar
温度«200℃ 温度»200℃
1.5mm
1mm
2mm
1.5mm
2mm
2mm
3mm
3mm
压力»50bar
温度«200℃ 温度»200℃
1mm
1mm
1.5mm
1.5mm
2mm
1.5mm
2mm
2mm
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榫槽面 TG
密封面是由榫和槽所组成的，垫片置于槽中，不会被挤动。垫片可以较窄，因而压 紧垫片所需的螺栓力也就相应较小。即使用于压力较高之处，螺栓尺寸也不致过大。因 而，它比以上两种密封面均易获得良好的密封效果。密封面的缺点是结构与制造比较复 杂，更换挤在槽中的垫片比较困难。此外，榫面部分容易损坏，在拆装或运输过程中应 加以注意。榫槽密封面适于易燃、易爆、有毒的介质以及较高压力的场合。当压力不大 时，即使直径较大，也能很好地密封。
常见密封面类型
全平面 FF
FF
RF
凹凸面 MFM
MFM
TG
突面 RF 榫槽面 TG
全平面 FF
全平面密封结构，外形无任何突起和沟槽。 仅适用于压力较小的场合。
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突面 RF
表面是一个光滑的平面，也可车制密纹水线。密封面结构简 单，加工方便，且便于进行防腐衬里。但是，这种密封面垫片接 触面积较大，预紧时垫片容易往两边挤，不易压紧。