常用垫片材料特性及选用准则
各种化工管道垫片特性
各种化工管道垫片特性 Written by Peter at 2021 in January一.金属垫片材料?1.碳钢:推荐最大工作温度不超过538℃，特别当介质具有氧化性时。
优质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%），推荐最大工作温度不超过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%。
推荐最大工作温度不超过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。
推荐最大工作温度不超过760℃。
布氏硬度约160。
5．316L不锈钢推荐最大连续工作温度不超过760℃~815℃。
碳含量不超过相对于316不锈钢具有更优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。
推荐最大工作温度不超过760℃~815℃。
特别适用于制造耐硫酸腐蚀的设备，布氏硬度约160。
7．铝铝（含量不低于99%）。
铝具有优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。
推荐最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。
推荐最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、盐和乙炔。
推荐最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）。
常用垫片及特性-2022年学习资料
2,橡胶垫片：在使用条件不十分苛刻条件下，一般-可用合成橡胶垫片。可是在法兰上应有“水线（沟-槽”-*根据 本石油学会JP1-7S-4-60的规定，石油-橡胶垫片的使用基准分为最适宜使用范围和-可能适用范围两种。前 使用在绝对不允许-泄露及在最高温度、压力下须长时间（约一-年的场所；后者是指即使发生泄露也没有-危险和不妨 生产的场所及在使用温度、压-力下可耐较短时间（约半年的使用范围。-*仅蒸汽用垫片为石棉加天然橡胶，而油品用 垫片则尽可能用石棉家合成橡胶垫片
常用垫片及特性常用垫片及特性
内容-一、-垫片的结构型式和种类-二、非金属垫片-三、半金属垫片-四、金属垫片
一、垫片的结构型式和种类-1、垫片的结构型式-工业上使用的平垫片一般由密封元件及内、外加强环-组成，密封元 或称垫片本体是阻止泄漏的关键部分。-其常用的材料有非金属材料，如柔性石墨、聚四氟乙烯、-纤维增强橡胶基复合 等。
2、垫片的种类-橡胶垫片-非金属软垫片-石棉橡胶垫片-非石棉纤维橡胶垫片-聚四氟乙烯垫片-聚四氟乙烯包覆垫 -金属缠绕式垫片-金属中齿板柔性石墨复合垫片-法兰用密封垫片一-金属复合垫片-金属包履垫片-金属波齿复合垫 -金属齿型复合垫片-金属平垫片-金属垫片-金属波纹形垫片-金属齿形垫片-八确形环垫-金属环形垫片-椭圆形环 -金属透镜垫片-RX型及BX型自紧-密封环垫
3聚四氟乙烯石棉垫片：具有耐药性、-耐溶剂性、非污-染性等化学特性的材料，适用于极低温度的液氧、液态空气。-（4聚四氟乙烯缓冲垫片：用手温度200一250℃、一压-力1.96-2.94MPa的场合。
三、半金属垫片-、金属缠绕式垫片-金属缠绕式垫片是由金属带和非金属带螺旋-复合绕制而成的一种半金属平垫片。 特性是：压-缩、回弹性能好；具有多道密封和一定的自紧功能；-对于法兰压紧面的表面缺陷不太敏感，不粘接法兰封面，容易对中，因而拆卸便捷：可部分消除压-力、温度变化和机械振动的影响；能在高温、低压、-高真空、中击振 等循环交变的各种苛刻条件下，-保特其优良的密封性能。为了加强垫片主体和准确-定位，设有金属制内环和外环。
垫片材质分类及使用
垫片垫片是用纸、橡皮片或铜片制成，放在两平面之间以加强密封的材料，为防止流体泄漏设置在静密封面之间的密封元件。
选择垫片的材料主要取决于下列三种因素: 温度压力介质一. 金属垫片材料1. 碳钢: 推荐最大工作温度不超过538℃，特别当介质具有氧化性时。
优质薄碳钢板也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%），推荐最大工作温度不超过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%。
推荐最大工作温度不超过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。
推荐最大工作温度不超过760℃。
布氏硬度约160。
5． 316L不锈钢推荐最大连续工作温度不超过760℃~815℃。
碳含量不超过相对于316不锈钢具有更优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。
推荐最大工作温度不超过760℃~815℃。
特别适用于制造耐硫酸腐蚀的设备，布氏硬度约160。
7．铝铝（含量不低于99%）。
铝具有优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。
推荐最大连续工作温度不超过426℃。
8．紫铜紫铜的成分接近于纯铜，其含有微量的银以增加其连续工作温度。
推荐最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、盐和乙炔。
各种垫片性能
垫片原材料选择/ (2004-9-13 12:24:46) --密封技术选择垫片的材料主要取决于下列三种因素: 温度压力介质一. 金属垫片材料1. 碳钢:推荐最大工作温度不超过538℃，特别当介质具有氧化性时。
优质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%），推荐最大工作温度不超过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%。
推荐最大工作温度不超过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。
推荐最大工作温度不超过760℃。
布氏硬度约160。
5． 316L不锈钢推荐最大连续工作温度不超过760℃~815℃。
碳含量不超过相对于316不锈钢具有更优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。
推荐最大工作温度不超过760℃~815℃。
特别适用于制造耐硫酸腐蚀的设备，布氏硬度约160。
7．铝铝（含量不低于99%）。
铝具有优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。
推荐最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。
推荐最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、盐和乙炔。
推荐最大连续工作温度不超过260℃。
6种密封垫片的使用条件
6种密封垫片的使用条件一、工业橡胶板1、天然橡胶适用于水、海水、空气、惰性气体、碱类、盐类水溶液等介质，但不耐矿物油和非极性溶剂，长期使用温度不超过90℃，低温性能优异，可在-60℃以上使用。
2、丁腈橡胶适用于石油类产品，如石油、润滑油、燃料油等，长期使用温度为120℃，如在热油中可耐150℃，低温为-10~-20℃。
3、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，耐油性次于丁腈橡胶而优于其他通用橡胶，长期使用温度低于90℃，最高使用温度不超过130℃，低温为-30~-50℃。
4、氟橡胶有多个品种，它们分别具有良好的耐酸、耐氧化性能以及耐油、耐溶剂性能。
可以在几乎所有的酸类介质以及一些油和溶剂中使用，长期使用温度低于200℃。
5、橡胶板材作为法兰垫片，多用于管道或经常拆卸的人孔、手孔，压力不超过1.568MPa。
因在各类垫片中，橡胶垫片最软，贴合性能好，在较小的预紧力下就能发挥密封效果。
正因如此，在承受内压时，因垫片偏厚或硬度偏低而容易被挤出。
6、橡胶板材在苯、酮、醚等有机溶剂中使用，易出现溶胀、增重、变软、发粘现象，导致密封失效。
一般溶胀度超过30%就不能使用。
7、在低压(尤其是0.6MPa以下)、真空情况下，采用橡胶垫较为适宜。
橡胶材料致密性好，透气率低。
例如氟橡胶，最适宜作真空容器的密封垫片，真空度最高可达1.3×10-7Pa。
橡胶垫在10-1~10-7Pa真空度范围使用时，需经烘焙和抽气处理。
二、聚四氟乙烯聚四氟乙烯在受压及高温下易冷流及蠕变，故一般用于低压、中温、强腐蚀以及不允许污染的介质，如强酸、强碱、卤素、药品等。
安全使用温度在150℃，压力1.0MPa以下。
填充聚四氟乙烯虽然强度高些，但使用温度也不超过200℃，且耐腐蚀能力下降。
聚四氟乙烯包垫最高使用压力一般不超过2.0MPa。
由于温度升高，材料发生蠕变，致使密封压力明显下降。
即使不升温，随着时间的延长，密封面的压紧应力也会下降，产生“应力松弛现象。
垫片标准_精品文档
垫片标准摘要：垫片是一种用于填充和填补物体间隙的薄片材料。
在各种工业领域，垫片被广泛应用于密封、减震、隔热等方面。
垫片的标准化对于确保产品质量、提高生产效率和降低成本非常重要。
本文将介绍垫片的标准，包括材料选择、尺寸标准和性能要求。
引言：垫片作为一种在机械设备、工业管道、汽车等领域中非常常见的零部件，其质量和性能的稳定性对于保证整个系统的正常运行至关重要。
标准化垫片不仅能够提高产品的可靠性和寿命，还可以降低制造成本和维护成本。
因此，制定垫片标准对于促进行业发展具有重要意义。
一、材料选择标准垫片的材料选择直接影响到其密封性、耐温性、耐腐蚀性等性能。
在标准制定过程中，通常会根据不同应用场景的需求，确定适用的材料类型。
常见的垫片材料包括橡胶、塑料、金属等。
针对不同材料，制定相应的材料性能指标和测试方法，以保证垫片质量的一致性和可靠性。
二、尺寸标准垫片的尺寸直接决定了其在装配过程中的适配性和密封性。
制定垫片的尺寸标准对于确保垫片能够准确安装和密封至关重要。
在制定尺寸标准时，需考虑到垫片的公差要求、装配间隙要求以及相关规范标准的要求。
同时，还需要根据实际应用情况，制定不同种类垫片的尺寸范围和标准值。
三、性能要求标准垫片的性能要求直接关系到其在实际工作环境中的使用效果。
在制定垫片的性能要求标准时，通常会考虑到以下几个方面：压缩性能、耐磨性、耐化学性、耐高温性等。
对于不同材料的垫片，其性能要求标准也会有所不同。
通过标准化垫片的性能要求，可以确保垫片的质量稳定，提高产品的可靠性和使用寿命。
四、标准执行与监控标准化垫片的执行和监控是确保产品质量和标准稳定性的重要环节。
在实际生产中，需要对生产过程进行严格控制，确保垫片的生产符合标准要求。
同时，还需要建立相关的质量检测和监控体系，进行垫片的质量把控和监测。
定期对垫片进行性能测试和质量评估，及时发现并解决问题，确保垫片的性能和质量达到标准要求。
结论：垫片的标准化对于提高生产效率、节省成本、确保产品质量具有重要意义。
常用垫片及特性
低碳钢 0Cr18Ni9
金属带材料 代号 名称 0
1 2
填充带材料 代号 1
2 3 4
内环 名称 无内环
低碳钢 0Cr18Ni9
名称 石棉
柔性石 墨 聚四氟 乙烯 非石棉 纤维
代号 1
2 3 4
代号 0
1 2
0Cr13
0Cr18Ni9 0Cr17Ni12Mo2 00Cr17Ni14Mo2
4.9MPa以下是合适的。
1. 2. 3. 4.
耐酸石棉在使用前要进行浸渍，浸渍液通常可用 以下四种： 石油沥青75%，煤焦油15%，石蜡10%； 变压器油75%，石蜡25%； 煤焦油80-90%，沥青10-20%； 水玻璃
2.橡胶垫片：在使用条件不十分苛刻条件下，一般
可用合成橡胶垫片。可是在法兰上应有“水线（沟 槽）”。
缠绕式垫片按其结构不同可分 为四种型式：基本型、带内环型、 带定为环型、带内环和定为环型。
填充带 金属带
基本型
垫片型式代号（GB/T4622.1－2003） 垫片型式 基本型 带内环型 带定为环型 带内环和定为环型 代号 A B C D 适用等法兰密封面形式 榫槽面 凹凸面 平面 突面
垫片材料代号（GB/T 4622.1－2003）
金属垫片
八角形环垫 椭圆形环垫 RX型及BX型自紧 密封环垫
二、非金属垫片
1.石棉垫片：
国产石棉橡胶板使用范围和性能
名 称 石 棉 橡 胶 板 牌号 表面颜色 横向抗拉强度 /MPa ≥19.0 适用条件 压力 p/MPa ≤6.0 温度 t/℃ ≤450 GB/T398 5-1995 标准
XB450
橡胶石棉垫片用于水管及压缩空气管道法兰时应涂 以鱼油与石墨粉的拌合物，用于蒸汽管道法兰时， 应涂以机油与石墨粉的拌合物。
垫片选型五要素范文
垫片选型五要素范文垫片选型的五要素包括：材质选择、温度和压力要求、介质要求、尺寸和形状要求、安装条件及使用环境。
1.材质选择：垫片的材质选择非常重要，因为它直接影响到垫片的密封性能和使用寿命。
常见的垫片材料有橡胶、金属、塑料和纤维等。
在选择材料时，需要考虑到介质的特性和温度、压力等环境因素。
比如，对于高温环境可以选择耐温性能好的金属垫片，对于强腐蚀介质则可以选择化学稳定性好的塑料垫片。
2.温度和压力要求：垫片的温度和压力要求是选型时必须考虑的因素之一、不同垫片材料有不同的耐温和耐压范围，如果超过了其极限，垫片就会失去密封性能，甚至损坏。
因此，需要根据应用场景的实际温度和压力要求选择合适的垫片。
3.介质要求：垫片的介质要求指的是垫片需要密封的介质的类型和性质。
不同的介质可能具有不同的化学性质、粘度和腐蚀性等特点，对垫片的材料和结构有特殊要求。
例如，一些酸碱介质可能会腐蚀垫片，所以需要选择耐腐蚀性好的材料；一些高粘度介质会产生较大的摩擦力，需要选择较硬的垫片材料来保证密封性能。
4.尺寸和形状要求：垫片的尺寸和形状要求与垫片的安装条件和应用机器设备有直接关系。
一般来说，垫片的尺寸要与密封件的安装孔或密封面相适配，以确保密封效果。
此外，垫片的形状也需要根据密封面的特点来选择，如选择平垫片、锥面垫片或弯曲垫片等。
5.安装条件及使用环境：垫片的选择还要考虑安装条件和使用环境的影响。
比如，一些垫片需要在极端环境下使用，如高湿度、高真空或高辐射环境下，这就要求垫片具有良好的耐热、抗老化等特性。
此外，需要考虑到安装紧固力、垫片变形和寿命等方面的因素，以保证垫片的稳定性和可靠性。
以上即是垫片选型的五要素。
通过充分考虑材质选择、温度和压力要求、介质要求、尺寸和形状要求以及安装条件及使用环境等因素，可以选择出适合特定应用场景的垫片，确保其具有良好的密封性能、耐久性和可靠性，为工程设备的正常运行提供保障。
法兰垫片选用原则
柔性石墨复合垫片（芯为304）
RF，MFM，TG
欧：1.0~6.3Mpa，≤650℃；
氧化性介质时≤450℃
美：2.0~11.0Mpa，≤500℃；
水系流体；油系流体，溶剂、有机酸、碱，非燃气体，可燃气体，液化气10Mpa，≤500℃
美：5.0~15Mpa，≤500℃
水系流体；油系流体(汽、柴、煤、重油、润滑油)；溶剂（丙烷、丙酮、苯、酚、糠醛、异丙醇）；有机酸、碱；助（可）燃气体（H2）；强酸碱；热煤油，浓度≤30%的尿素，
聚四氟乙烯
一般用于榫槽面TG
欧：≤4.0Mpa，-196~+260℃
美：≤5.0Mpa，-196~+260℃
强腐蚀介质；水系流体；油系流体；溶剂；有机酸、碱；热煤油
热煤油
金属齿型垫
MFM
JB4.0~20MPa
油系流体，非燃气体
溶剂、有机酸、碱，热煤油，可燃气体
八角垫和椭圆垫
欧：6.3~25Mpa，≤600℃
美：2.0~42Mpa，≤600℃
注：金属缠绕垫片金属选用根据阀门主体材质而定。
1、主体材质为碳钢，垫片选用304或蒙乃尔合金。
2、主体材质为Cr-Mo钢，垫片选用304。
水系流体；油系流体，
石棉缠绕式垫片
RF（用内外环型），
MFM（用基本型），
TG（用内环型）
HG欧：1.6~16Mpa，≤500℃，氧化性介质时≤450℃
美：2.0~26Mpa，≤500℃，氧化性介质时≤450℃
JB2.5~10Mpa
溶剂、有机酸、碱，热煤油，可燃气体，非燃气体
水系流体；油系流体，
垫片原材料选择
垫片原材料选择/ (2004-9-13 12:24:46) --密封技术选择垫片的材料主要取决于下列三种因素: 温度压力介质一. 金属垫片材料1. 碳钢:推荐最大工作温度不超过538℃，特别当介质具有氧化性时。
优质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%），推荐最大工作温度不超过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%。
推荐最大工作温度不超过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。
推荐最大工作温度不超过760℃。
布氏硬度约160。
5． 316L不锈钢推荐最大连续工作温度不超过760℃~815℃。
碳含量不超过相对于316不锈钢具有更优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。
推荐最大工作温度不超过760℃~815℃。
特别适用于制造耐硫酸腐蚀的设备，布氏硬度约160。
7．铝铝（含量不低于99%）。
铝具有优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。
推荐最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。
推荐最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、盐和乙炔。
推荐最大连续工作温度不超过260℃。
常用垫片材料特性及选用准则
常用垫片材料特性及选用准则第24卷第8期中国特种设备安全?49?石油化工生产所用的设备,管道,阀门和仪表,许多都是采用法兰连接,由于垫片原因而导致泄漏又是很多工业生产过程中生产装置最为常见的失效形式.据统计,在石油化工企业非计划维修工作量有60%～80%是用来维修密封装置的,也就是说石油化工装置中非计划事故维修工作大部分是由于泄漏造成的.泄漏不仅造成生产损失,物料流失,能源浪费,环境污染,而且会造成人员的重大伤亡.因此,如何合理的选用垫片是使企业能"安全,稳定,长周期,满负荷,优质"生产的保证.1常用垫片的种类垫片的种类很多,主要有非金属垫片,聚四氟乙烯包覆垫,金属缠绕垫,金属包覆垫,柔性石墨复合垫,齿形组合垫,金属垫片等等.常用垫片的应用场合见表1.表1常用垫片的应用场合垫片名称应用场合石棉橡胶垫使用温度一50~C～300~C.最高使用压力为5.OMPa聚四氟乙烯适用十『『0寸惜蚀,防黏结和要求清清厦向的管遁面封,最包覆垫高使用温度为150~C,最高使用压力为5.OMPa柔性石墨复最高使用温度取决于金属芯板材料,低碳钢为450'~C,不锈钢为650~C(用于氧化性介质时为450~C),最高使用压合垫力为6.3MPa使用温度为200~C-500~C,最高使用压力为10.OMPa,需要金属包覆垫的螺栓力比平面金属垫片小,特别适于高温高压场合石棉缠i垫:使用温度Oo(O,最高使甩匪力为25-0MPa柔性石墨缠绕垫:使用温度一196~C～600~C(~氧化介质缠绕垫为800~C),最高使用压力为25.0MPa聚四氟乙烯缠绕垫:使用温度一196~C～200~C.最高使用压力为10.0MPa主要用于温度或压力波动较大的场合,最高使用压力为齿形组合垫25.0MPa密封}生能良好,随着内部压力增高,垫片自密封}生能增金属环垫强.多用于高温,高压的法兰密封适用于恶劣的条件下工作,常用八角形的,最高使用温度取决于所用金属材料2常用垫片材料特性及适用范围2.1石棉橡胶垫石棉橡胶垫片耐热性能尚好,有适宜的弹性,在大多数化学介质中有较好的耐腐蚀性,且制造方便,价格便宜,是石油化工使用最广泛的非金属平垫.石棉橡胶垫片的适用范围如图l所示.图1石棉橡胶垫片适用范围1)对水,空气,氮气,蒸汽及不属于A,B,C级的工艺介质管道宜选用厚度为3mm的垫片,使用条件见图1曲线①.2)属于B,C级的液体介质管道宜选用厚度为1.5ram的垫片,使用条件见图1曲线②.3)属于B,c级气体介质及其他会危及操作人员人身安全的有毒气体介质管道应选用较薄的垫片并与PN5.0的法兰配套,使用条件见图1曲线③.石棉橡胶垫片的缺点:石棉橡胶垫在使用过程中很容易发生应力松弛现象,影响它的密封l生能和寿命,因而难以满足现代?5O?中国特种设备安全第24卷第8期大型石油化工工业中设备的高参数和长周期的要求.此外由于石棉是人们公认的致癌物,从上世纪70年代起,世界上不少国家已陆续制订法律将其列入禁用范围,随着人们对设备密封要求的提高以及密封技术的发展,石棉橡胶材料已逐步为其他新材料所代替,使用量正逐渐减少.2.2聚四氟乙烯包覆垫聚四氟乙烯包覆垫是一种适合强腐蚀介质和不允许物料有污染的医药,食品和石油化工行业中需洁净介质用的非金属软垫片,垫片的压缩率要求大于20%,回弹率大于30%,应力松弛小于45%,允许泄露率应不大于1.OxlO{cm3/s;垫片厚度一般为3mm,其中嵌人层为2mm,纯聚四氟乙烯包覆层厚度为0.5mm.2.3柔性石墨复合垫柔性石墨复合垫片是由冲齿的金属芯板与膨胀石墨粒子复合的板材制成的一种石墨增强垫片,可作为石棉橡胶垫片与金属缠绕垫片之间的一种过渡垫片,在某种情况下可代替柔性石墨缠绕垫,以减少螺栓力,又不改变密封效果,同时亦可作为无石棉平垫片使用.柔性石墨复合垫片适用于以下介质:对液体有水,油品,溶剂,酸,碱,液态烃,低温液化气等;对气体有空气,氢气,油气,高温烟气,蒸汽,烃类及各种渗透性强的气体等2.4金属包覆垫金属包覆垫片是一种半金属垫片,这种垫片的金属有软钢,不锈钢,铝板和特殊合金等,它兼有金属和非金属的特性,其密封性能良好,可制成形状复杂的垫片,广泛用于换热器各部位的密封由于石棉橡胶板为金属所包覆,不直接与高温介质接触,在一定程度上提高了垫片的耐温耐压性能.有了石棉橡胶板作为金属包覆垫的内在充填材料,与其他金属平垫相比有一定弹性,因而在早期高参数设备中使用较为普遍金属包覆垫的缺点:从密封机理看,它实际上是金属与金属的接触密封,在这种状态下,要达到良好的密封性就必须施加相当高的密封比压,而在这样高的比压下,作为填充材料的石棉橡胶板往往已被压坏而失去作用,另一方面,在使用过程中,石棉橡胶板的应力松弛也会导致压紧应力减少而使其丧失密封性,其使用寿命难以满足现代设备长周期运转的要求.因此,在高参数重要场合已逐渐为其他性能更好的垫片所取代.2.5缠绕垫缠绕垫片是半金属垫片中最理想的一种,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.为加强垫片主体和准确定位,设有金属制内环和外环(定位环).常用的金属带为不锈钢,软填料为特制石棉,柔性石墨,聚四氟乙烯,其中柔性石墨缠绕垫片应用比较广泛.柔性石墨缠绕垫片具有良好的密封性能,能适应高温高压参数的要求,其回弹』生也较好,在温度和压力变化的场合仍能保持较好的密封性(其密封性指数通常可达1×lO%m.).缠绕垫片的缺点:由于结构和制造方面的原因,缠绕垫片比较容易"散架"和"压溃".所谓"散架"包括2种情况:一是在制造,运输和安装过程中垫片发生散开而损坏.这是由于缠绕垫片结构上只是通过缠绕互相咬合成形,使垫片无法形成整体牢固的结构,因而很容易散开损坏,给垫片的运输和安装造成困难,这种情况尤以大规格垫片f如换热器设备上的垫片)为甚.二是缠绕垫片在使用过程中受到很大的压紧力,外层用以固定的焊点在周向力的作用下很容易发生拉脱损坏,使整个垫片"散架"最终导致密封失效.由于周向应力的大小与直径成正比,垫片的规格越大,拉脱损坏就越易.所谓"压溃"是垫片在使用时受很大的压紧比压,填充物受压产生的内应力向内径方向作用于内层钢带,使钢带受到外压力作用.当外压力超过一定值时,由钢带围成的钢带圈犹如薄壁容器受过分外压力作用而失去稳定性,局部地方向内凹陷,使垫片发生损坏,导致密封失效.压紧力越高,垫片尺寸越大就越容易发生"压溃".从现场调查看,' 不少用于换热设备的缠绕垫片经使用后拆开法兰时发现垫片已被压"散架"或"压溃",因而泄漏往往就从这些部位发生2.6齿形组合垫齿形组合垫片是一种金属软垫片,密封效果优于金属平垫,主要用于中,高压力和高温度的压力容器和管道阀门的密封.齿形组合垫在法兰压紧力下, 不仅被封闭的覆盖层材料高度压缩,而且金属骨架第24卷第8期中国特种设备安全?51?产生弹性变形,使之成为具有高弹性的垫片,因而不仅能适应参数变化的场合而且其使用寿命长,能长期保持良好的密封性能.由于齿形组合垫是带金属骨架的整体结构,在运输和使用安装时不必担心像缠绕垫片那样会"散架",而且垫片厚度适当,安装方便,可避免缠绕垫片通常因厚度较大而容易产生压扁的现象.齿形组合垫的性能优异,安全可靠,适应性广,价格适中可广泛用于各种参数场合.2.7金属环垫金属环垫按截面形状可分为八角垫和椭圆垫.这种垫片是整体金属加工而成,能耐高温高压,安全性高,能形成高比压的金属线密封,而且具有一定弹性和压力自密封作用,适应设备参数变化的场合使用.但这种密封结构较复杂,不仅法兰表面要求加工出高精度的梯形槽,而且垫片本身的制造精度要求较高,因而密封联接的成本也较高.在实践中还发现法兰表面的梯形槽不仅削弱了法兰的强度,其根部系应力集中的部位,还会造成法兰的整体损坏.此外这种垫片要求安装技术高,安装不好就难以达到预期的密封效果.这种垫片一般可用于密封要求较高和参数变化的高温高压场合.3垫片选用的注意事项1)必须对垫片的密封性能,操作压力,操作温度,工作介质特性,以及法兰密封面的型式,结构的繁简,装卸的难易,经济性等诸因素进行安全分析. 其中介质特性,操作温度和操作压力是影响密封的主要因素,是选用垫片的主要依据.2)应根据被密封介质的操作温度,操作压力确定.对高温高压状况,多采用金属垫片;对常压,低压,中温状况,多采用非金属垫片:介于两者之间的,多采用半金属组合垫片;对于温度,压力波动频繁的场合,宜采用回弹性好的自紧式垫片.3)垫片的系数///与其宽度无关,因此,垫片越窄越容易夹紧.但其宽度下限有限制,通常宽度应大于5mm.对于金属垫片,为了不产生过大的螺栓力, 取较小的宽度是一个重要遵循的准则.4)尽量发挥各种类型垫片的长处,即用其所长.如缠绕垫片具有良好的压缩性和复原性,密封l生能优良,多数场合都能达到良好的密封,但不能不管什么场合都采用它,有的场合用一般石棉橡胶垫片就能满足使用要求,就不要提高等级,盲目采用缠绕垫片.但在有应力松弛,压力,温度波动的中低压场合则采用缠绕垫片就很合适.5)要照顾特殊要求.如某种介质不允许微量纤维混入,就不能选用石棉橡胶板和其它纤维性垫片. 某些部位振动很大,就要选用抗振性强的垫片.对于很难检修的地方,应选用经久耐用的垫片.6)当选用金属垫片时,应在完全退火状态下使用,尽可能选用较软的金属材料,垫片的硬度宜比法兰密封面的硬度低HB30～40.7)在有腐蚀的条件下,选用垫片对法兰盘呈阳性的垫片材料,垫片受腐蚀,牺牲垫片保护法兰;选用法兰盘对垫片呈阳性的垫片材料,法兰盘受腐蚀, 牺牲法兰盘.究竟采用哪一种要根据使用方法和垫片的种类来决定.8)剧毒,易燃,强腐蚀,污染性强的介质和有害气体,不允许使用石棉橡胶垫片.9)使用金属环垫或齿形组合垫片时,应采用带颈对焊法兰和螺柱(双头螺纹或全螺纹).4垫片选用的一些建议下面是根据上述垫片材料特性和垫片选用方面的注意事项提出垫片选用的一些建议.1)高温高压蒸汽和易燃,易爆,有毒介质等场合必须确保法兰联接的密封性能良好,安全可靠.因此,在垫片的选用上应采用性能优异的金属或半金属垫片如缠绕垫片,齿形组合垫,金属环垫等.如果选用缠绕垫片则应是带内外加强环的.金属平垫或齿形组合垫只能在操作参数无波动的情况下使用,但在实际生产过程中参数不波动的情况是很少的金属环垫理论上性能较好,但由于实际上受制造,安装等因素影响很大,往往难以获得满意的效果.而且成本高,选用时应慎重考虑.2)以石棉为基材的密封材料如石棉橡胶板等应尽量少用或不用,因为该类材料性能往往不能满足要求,造成事故隐患,故一般只能用于低参数,不重要场合,如普通水,汽和油品等.对已往较多使用石棉橡胶板的低参数场合,建议采用石墨垫.这种垫?52?中国特种设备安全第24卷第8期无瞅鬟獭藏器撂焊撞t|壤赣赣||||鬣.冬襁||lf无锡市锅炉压力容器学会无损检测专委会江苏214187)摘要介绍按ASME~范案例2235的要求,对大厚度反应器壳体与接管焊接接头进行超声相控阵(PA)检测的新技术,突出相控阵灵活变角和动态聚焦的优点,强调校验试块,扫查器具和工艺鉴定的重要性.指出采用PA是解决承压设备NDE难题,满足ASME规范要求的好方法之一.关键词大厚度壳体接管焊接接头超声检测相控阵AbstractThenewtechnologyofphasedarray(PA)ultrasonicinspection,inaccordancewitht here—quirementsofASMECodeCase2235,usedforthenozzleweldedjointsonreactorsofhighthic knesswasintro—duced.Theimportanceofcalibrationblocks,scanningdevicesandprocedurequalification,a ndtheadvantagesof PAbeingabletochangebeamanglesfreelyandfocusingdynamicallywasemphasized.Finall y,itwaspointedout thatapplyingPAtechnologyisoneofthebettermethodsforresolvingdifficultproblemsonN DEofpressuree—quipments,satisfyingtherequirementsofASMECode. KeywordsHighthicknessNozzleofshellsWeldedjointsUltrasonicinspectionPhasedarray (PA)大型电站锅炉和反应器等大厚度压力容器壳体与接管连接的全焊透焊接结构,大致有3种形式:1)插入式接管(接管通过壳体壁厚):2)安放式接管(接管不通过壳体壁厚);3)嵌入式接管(接管管座与壳体对接).前2种为角接与对接组合焊缝,1)适合于作uT;2)适合于作RT;3)为对接接头对接焊缝,uT和RT均适合,但有一定条件.有关前2种结构的UT和RT,已有文献介绍.对第三种结构,因被检部位壁厚较大,RT受固有不清晰度和底片颗粒性的影响,灵敏度和检出率有限,因此一般采用uT检查焊接质量.本文介绍用超声相控阵检测的新方法.片虽然价格上比石棉橡胶板稍贵些.但性能好得多,是目前缒用较为普遍的石棉橡胶板的代用材料3)对温度,压力有变化的场合或存在振动,冲击的场合(如压缩机,泵等动设备的法兰连接等1应采用具有良好回弹特性的垫片,如齿形组合垫或缠绕垫片(缠绕式垫应是带内外加强环的14)热媒热媒或联苯导热油)加热系统不应采用石棉橡胶板一类材料作为密封件,应采用防介质渗透性强,不会溶胀和膨胀的石墨材料为主体的密封件, 如齿形组合垫,缠绕垫片或柔性石墨复合垫等.5)食品,医药等工业中工艺设备和管道等直接与生产物料相接触的密封件不应使用石棉橡胶板类密封件,而应尽量采用以聚四氟乙烯材料为主体的垫片,如聚四氟乙烯平垫或聚四氟乙烯包覆垫,特别是包覆垫,除了具有洁净不污染的特点外还具有较好弹性,能克服一般聚四氟乙烯平垫无弹性,易冷流的缺点,因而性能更好6)在石油化工工业中对带一股腐蚀性介质的场合,可采用不锈钢骨架的齿形组合垫或缠绕垫片, 温度压力不高的场合亦可选用柔性石墨复合垫.对强腐蚀性介质的场合下,可采用聚四氟乙烯包覆垫片或平垫.(收稿日期2008—03—24)。
密封垫片选型参考 垫片八大特性
密封垫片选型
任何类型的垫片在使用之时，要想保证长期有效的密封，必须在垫片选择和使用时注意以下八个重要特性：
1.垫片的气密封
对于密封系统的介质，垫片在适合的温度和压力范围内使用一定时间不发生泄漏
2.垫片的可压缩性
垫片和法兰的接触面在连接螺栓紧固后，应该能很好的吻合，以确保密封
3.垫片的抗蠕变性
垫片在压力负荷和使用温度的影响下，应需要较好的抗蠕变性，否则会造成螺栓扭矩损失，导致垫片的表面应力减小，从而造成一定的泄露
4.垫片的化学性质
所选的垫片需要能耐受介质的腐蚀，同时也不能对密封的介质造成污染，现在的密封产品都需要符合环保标准，像sealpilot的BD系列就是采用绝对环保的无石棉密封材料，不会对密封和环境造成影响
5.垫片的回弹性
即使在系统稳定的状况下，相连接的两个法兰由于温度和压力的影响肯定会存在微小位移，垫片的弹性功能需弥补此位移，以保证系统的密封性
6.垫片的抗粘黏性
垫片在使用后更换时应能从法兰上便捷的拆除，不会粘黏
7.垫片的腐蚀性
垫片应对密封系统和法兰本身无腐蚀性
8.垫片的温度和压力
所选用的垫片应保证在密封系统最低温度压力和最高温度压力的状况下能正常使用。
橡胶垫片标准
橡胶垫片标准一、尺寸规格橡胶垫片的尺寸规格应符合产品标准和客户要求。
垫片的直径、厚度和长度等参数应按规定进行测量，确保其尺寸精度和公差范围符合要求。
二、材质要求橡胶垫片应采用高弹性、耐腐蚀、耐老化、耐高温、耐低温的优质橡胶材料。
材质应符合相关标准和客户要求，并具有质量保证书和合格证明。
三、物理性能1.硬度：橡胶垫片的硬度应符合产品标准和客户要求，一般在邵氏A40-90之间。
2.拉伸性能：橡胶垫片应具有一定的拉伸性能，以适应压力和温度的变化。
3.压缩永久变形：橡胶垫片在使用过程中会受到压力作用，因此需要有一定的压缩永久变形性能，以保证密封效果和使用寿命。
4.撕裂强度：橡胶垫片的撕裂强度应不低于规定值，以保证其在使用过程中的耐久性。
5.耐磨性：橡胶垫片应具有良好的耐磨性，以抵抗摩擦和磨损。
四、化学性能1.耐油性：橡胶垫片应具有良好的耐油性，以抵抗各种油品的侵蚀。
2.耐溶剂性：橡胶垫片应具有较好的耐溶剂性，以抵抗各种化学溶剂的侵蚀。
3.耐腐蚀性：橡胶垫片应具有较好的耐腐蚀性，以抵抗各种化学物质的侵蚀。
五、耐腐蚀性橡胶垫片应具有较好的耐腐蚀性，能够抵抗酸、碱、盐等化学物质的侵蚀。
在选择材料时，应考虑到使用环境和使用条件，选择合适的橡胶材料。
六、密封性能橡胶垫片应具有良好的密封性能，能够有效地防止气体和液体介质的泄漏。
在生产过程中，应保证垫片的尺寸精度和表面质量，并采用先进的硫化工艺，提高产品的密封性能。
七、抗老化性能橡胶垫片应具有较好的抗老化性能，能够在长期使用过程中保持其物理和化学性能的稳定。
在选择材料时，应考虑到使用环境和使用条件，选择具有较好抗老化性能的橡胶材料。
八、安全性橡胶垫片应符合安全标准的要求，在使用过程中不会对人体和环境造成危害。
在生产过程中，应采用环保型材料和工艺，确保产品的安全性和环保性。
九、环保要求橡胶垫片应符合环保要求，采用环保型材料和工艺进行生产。
废弃的垫片应进行回收处理，以减少对环境的污染。
垫片材料汇总整理(最全)
垫片材料汇总整理（最全）密封技术选择垫片的材料主要取决于下列三种因素: 温度压力介质一. 金属垫片材料1. 碳钢:推荐最大工作温度不超过538℃，特别当介质具有氧化性时。
优质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%），推荐最大工作温度不超过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%。
推荐最大工作温度不超过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。
推荐最大工作温度不超过760℃。
布氏硬度约160。
5． 316L不锈钢推荐最大连续工作温度不超过760℃~815℃。
碳含量不超过相对于316不锈钢具有更优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。
推荐最大工作温度不超过760℃~815℃。
特别适用于制造耐硫酸腐蚀的设备，布氏硬度约160。
7．铝铝（含量不低于99%）。
铝具有优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。
推荐最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。
推荐最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、盐和乙炔。
推荐最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）。
垫片知识简介(田宽)
国产石棉橡胶板使用范围和性能
名 称 石 棉 橡 胶 板 耐 油 石 棉 橡 胶 板 牌号 表面颜色 横向抗拉强 度/MPa ≥19.0 ≥12.0 ≥6.0 ≥26.0 适用条件 标准
压力 p/MPa
≤6.0 ≤4.0 ≤1.5 ≤4.0
温度 t/℃
≤450 GB/T3985-1995 ≤350 ≤200 ≤400 GB/T539-1995
标记
CHESTERTON
3” 300/600# ASME B16.20
316—FG
公司名称： 切斯特顿 法兰尺寸
316金属绕带材料 （ 0Cr17Ni11Mo ） FG非金属填充材 料（柔性石墨）
标准 300LB/ 外径 600mm
金属垫片
金属垫片就是由金属材质铸成的垫片，它主要用于高温高 压管系。例如：合成氨厂合成工段氨合成塔、废热锅炉、 循环气预热器之间管系 。
聚四氟乙烯类垫片
在可能的使用温度范围内（-180~250℃） 内几乎不能被化学药剂和溶剂侵蚀，同时， 又可做防电化腐蚀配管的绝缘垫片。 （1）聚四氟乙烯平垫片：一般适用于凸凹 面法兰和带水线的法兰，不适用于宽面法兰。 多用于耐腐蚀的场合。为了达到良好的密封 效果，可在垫片上涂聚四氟乙烯膏。 （2）聚四氟乙烯毡垫片：其化学性质与聚 四氟乙烯平垫片相同。但耐泄露性能、耐压 缩性比聚四氟乙烯平垫片优越，可用于宽面 法兰。
不锈钢
3
0Cr25Ni20
耐热不锈钢
5
热陶瓷 纤维
5
00Cr17Ni1 4Mo2
4
标记
缠绕垫
D 1222－DN150－PN40 GB/T4622.2
公称通径
垫片型式代号
公称压力（数值按 bar标记）
垫片材料汇总整理(最全)
垫片材料汇总整理(最全）密封技术选择垫片得材料主要取决于下列三种因素：温度压力介质一、金属垫片材料1、碳钢: ﻫ推荐最大工作温度不超过53８℃，特别当介质具有氧化性时。
优质薄碳钢板地不适合应用于制造无机酸、中性或酸性盐溶液得设备,如果碳钢受到在得应力，用于热水工况条件下得设备事故率非常高。
碳钢垫片通常用于高浓度得酸与许多碱溶液。
布氏硬度约12０。
2、 3０4不锈钢ﻫ１8－8(铬18－20%、镍８-10％）,推荐最大工作温度不超过7６0℃。
在温度 -196~538℃区间内，易发生应力腐蚀与晶界腐蚀。
布氏硬度160。
3。
3０4Ｌ不锈钢ﻫ含碳量不超过0。
03%。
推荐最大工作温度不超过７６0℃。
耐腐蚀性能类似３０４不锈钢.低得含碳量减少了碳从晶格得析出，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，当温度提高其强度与耐腐蚀性能提高。
当温度提高时比其它普通不锈钢具有更高抗蠕变性能。
推荐最大工作温度不超过760℃。
布氏硬度约1６０。
５．３16L不锈钢推荐最大连续工作温度不超过７60℃～８１５℃。
碳含量不超过相对于３16不锈钢具有更优秀得耐应力与晶界腐蚀。
布氏硬度约1４０。
６. 2０合金45%铁、24％镍、２0％铬与少量钼与铜。
推荐最大工作温度不超过7６0℃～８15℃。
特别适用于制造耐硫酸腐蚀得设备,布氏硬度约160. ７．铝ﻫ铝（含量不低于99％）。
铝具有优秀耐腐蚀性能与加工性能,适用于制造双夹垫片。
布氏硬度约35.推荐最大连续工作温度不超过426℃。
8。
紫铜ﻫ紫铜得成份接近于纯铜,其含有微量得银以增加其连续工作温度。
推荐最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、盐与乙炔。
推荐最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%镍与4-6％铁)。
垫片选择选型（详细1）
垫⽚选择选型（详细1）垫⽚弹⽚选型指南编辑：马⽴强前⾔本⼿册是指导设计、⼯艺、质检的参考⼿册。
根据⼿册的相关标准及参考⾏业的相关标准进⾏垫⽚、弹⽚选型，并指导⼯艺设计、质量检验和质量验收。
第⼀章垫⽚原材料选择选择垫⽚的材料主要取决于下列三种因素: 温度、压⼒、介质。
⼀）. ⾦属垫⽚材料1. 碳钢:推荐最⼤⼯作温度不超过538℃，特别当介质具有氧化性时。
优质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%），推荐最⼤⼯作温度不超过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%。
推荐最⼤⼯作温度不超过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。
推荐最⼤⼯作温度不超过760℃。
布⽒硬度约160。
5． 316L不锈钢推荐最⼤连续⼯作温度不超过760℃~815℃。
碳含量不超过相对于316不锈钢具有更优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。
推荐最⼤⼯作温度不超过760℃~815℃。
特别适⽤于制造耐硫酸腐蚀的设备，布⽒硬度约160。
7．铝铝（含量不低于99%）。
铝具有优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。
推荐最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。
推荐最⼤连续⼯作温度不超过260℃。
垫片的相关知识及选型
低温密封
在低温环境下，应选择具 有良好低温稳定性和柔韧 性的垫片类型，如聚四氟 乙烯垫片。
高温密封
在高温环境下，应选择具 有良好耐热性和抗氧化性 的垫片类型，如石棉垫片 或陶瓷垫片。
根据密封要求选择合适的垫片尺寸和规格
尺寸匹配
根据法兰接口尺寸和连接要求，选择 合适尺寸的垫片，确保垫片能够紧密 贴合法兰表面，实现良好的密封效果 。
。
安装时，应将垫片放置在正确 的位置上，确保其平整、无扭
曲，并均匀施力压紧。
对于需要密封的设备或管道， 应确保垫片与接触面之间无缝
隙，并检查其密封性能。
垫片的日常维护与保养
01
定期检查垫片的外观和 性能，如发现有损坏或 老化现象应及时更换。
02
03
对于需要润滑的垫片， 应定期涂抹润滑油，以 保持其良好的润滑性能。
规格选择
根据密封面形状、工作压力和温度等 要求，选择符合规格要求的垫片，以 满足特定的密封需求。
05
垫片安装与维护
垫片的正确安装方法
01
02
03
04
垫片安装前应检查其尺寸、规 格和材质是否符合要求，并确 保垫片表面无损伤、无杂质。
根据设备或管道的要求，选择 合适的垫片安装位置，并清洁 接触面，确保无油污、锈迹等
在拆卸和更换垫片时，应遵循正确的 操作步骤，以防损坏设备或管道。
06
常见问题与解决方案
垫片泄漏的原因及解决方法
原因
垫片老化或长期处于高温、高压环境下，导致材料性能下降。
解决方法
定期检查垫片状态，及时更换老化或损坏的垫片，选择耐高温、耐高压的垫片 材料。
垫片损坏的原因及解决方法
原因
安装不当、受力不均、腐蚀等导致垫片损坏。
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常用垫片材料特性及选用准则第24卷第8期中国特种设备安全?49?石油化工生产所用的设备,管道,阀门和仪表,许多都是采用法兰连接,由于垫片原因而导致泄漏又是很多工业生产过程中生产装置最为常见的失效形式.据统计,在石油化工企业非计划维修工作量有60%～80%是用来维修密封装置的,也就是说石油化工装置中非计划事故维修工作大部分是由于泄漏造成的.泄漏不仅造成生产损失,物料流失,能源浪费,环境污染,而且会造成人员的重大伤亡.因此,如何合理的选用垫片是使企业能"安全,稳定,长周期,满负荷,优质"生产的保证.1常用垫片的种类垫片的种类很多,主要有非金属垫片,聚四氟乙烯包覆垫,金属缠绕垫,金属包覆垫,柔性石墨复合垫,齿形组合垫,金属垫片等等.常用垫片的应用场合见表1.表1常用垫片的应用场合垫片名称应用场合石棉橡胶垫使用温度一50~C～300~C.最高使用压力为5.OMPa聚四氟乙烯适用十『『0寸惜蚀,防黏结和要求清清厦向的管遁面封,最包覆垫高使用温度为150~C,最高使用压力为5.OMPa柔性石墨复最高使用温度取决于金属芯板材料,低碳钢为450'~C,不锈钢为650~C(用于氧化性介质时为450~C),最高使用压合垫力为6.3MPa使用温度为200~C-500~C,最高使用压力为10.OMPa,需要金属包覆垫的螺栓力比平面金属垫片小,特别适于高温高压场合石棉缠i垫:使用温度Oo(O,最高使甩匪力为25-0MPa柔性石墨缠绕垫:使用温度一196~C～600~C(~氧化介质缠绕垫为800~C),最高使用压力为25.0MPa聚四氟乙烯缠绕垫:使用温度一196~C～200~C.最高使用压力为10.0MPa主要用于温度或压力波动较大的场合,最高使用压力为齿形组合垫25.0MPa密封}生能良好,随着内部压力增高,垫片自密封}生能增金属环垫强.多用于高温,高压的法兰密封适用于恶劣的条件下工作,常用八角形的,最高使用温度取决于所用金属材料2常用垫片材料特性及适用范围2.1石棉橡胶垫石棉橡胶垫片耐热性能尚好,有适宜的弹性,在大多数化学介质中有较好的耐腐蚀性,且制造方便,价格便宜,是石油化工使用最广泛的非金属平垫.石棉橡胶垫片的适用范围如图l所示.图1石棉橡胶垫片适用范围1)对水,空气,氮气,蒸汽及不属于A,B,C级的工艺介质管道宜选用厚度为3mm的垫片,使用条件见图1曲线①.2)属于B,C级的液体介质管道宜选用厚度为1.5ram的垫片,使用条件见图1曲线②.3)属于B,c级气体介质及其他会危及操作人员人身安全的有毒气体介质管道应选用较薄的垫片并与PN5.0的法兰配套,使用条件见图1曲线③.石棉橡胶垫片的缺点:石棉橡胶垫在使用过程中很容易发生应力松弛现象,影响它的密封l生能和寿命,因而难以满足现代?5O?中国特种设备安全第24卷第8期大型石油化工工业中设备的高参数和长周期的要求.此外由于石棉是人们公认的致癌物,从上世纪70年代起,世界上不少国家已陆续制订法律将其列入禁用范围,随着人们对设备密封要求的提高以及密封技术的发展,石棉橡胶材料已逐步为其他新材料所代替,使用量正逐渐减少.2.2聚四氟乙烯包覆垫聚四氟乙烯包覆垫是一种适合强腐蚀介质和不允许物料有污染的医药,食品和石油化工行业中需洁净介质用的非金属软垫片,垫片的压缩率要求大于20%,回弹率大于30%,应力松弛小于45%,允许泄露率应不大于1.OxlO{cm3/s;垫片厚度一般为3mm,其中嵌人层为2mm,纯聚四氟乙烯包覆层厚度为0.5mm.2.3柔性石墨复合垫柔性石墨复合垫片是由冲齿的金属芯板与膨胀石墨粒子复合的板材制成的一种石墨增强垫片,可作为石棉橡胶垫片与金属缠绕垫片之间的一种过渡垫片,在某种情况下可代替柔性石墨缠绕垫,以减少螺栓力,又不改变密封效果,同时亦可作为无石棉平垫片使用.柔性石墨复合垫片适用于以下介质:对液体有水,油品,溶剂,酸,碱,液态烃,低温液化气等;对气体有空气,氢气,油气,高温烟气,蒸汽,烃类及各种渗透性强的气体等2.4金属包覆垫金属包覆垫片是一种半金属垫片,这种垫片的金属有软钢,不锈钢,铝板和特殊合金等,它兼有金属和非金属的特性,其密封性能良好,可制成形状复杂的垫片,广泛用于换热器各部位的密封由于石棉橡胶板为金属所包覆,不直接与高温介质接触,在一定程度上提高了垫片的耐温耐压性能.有了石棉橡胶板作为金属包覆垫的内在充填材料,与其他金属平垫相比有一定弹性,因而在早期高参数设备中使用较为普遍金属包覆垫的缺点:从密封机理看,它实际上是金属与金属的接触密封,在这种状态下,要达到良好的密封性就必须施加相当高的密封比压,而在这样高的比压下,作为填充材料的石棉橡胶板往往已被压坏而失去作用,另一方面,在使用过程中,石棉橡胶板的应力松弛也会导致压紧应力减少而使其丧失密封性,其使用寿命难以满足现代设备长周期运转的要求.因此,在高参数重要场合已逐渐为其他性能更好的垫片所取代.2.5缠绕垫缠绕垫片是半金属垫片中最理想的一种,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.为加强垫片主体和准确定位,设有金属制内环和外环(定位环).常用的金属带为不锈钢,软填料为特制石棉,柔性石墨,聚四氟乙烯,其中柔性石墨缠绕垫片应用比较广泛.柔性石墨缠绕垫片具有良好的密封性能,能适应高温高压参数的要求,其回弹』生也较好,在温度和压力变化的场合仍能保持较好的密封性(其密封性指数通常可达1×lO%m.).缠绕垫片的缺点:由于结构和制造方面的原因,缠绕垫片比较容易"散架"和"压溃".所谓"散架"包括2种情况:一是在制造,运输和安装过程中垫片发生散开而损坏.这是由于缠绕垫片结构上只是通过缠绕互相咬合成形,使垫片无法形成整体牢固的结构,因而很容易散开损坏,给垫片的运输和安装造成困难,这种情况尤以大规格垫片f如换热器设备上的垫片)为甚.二是缠绕垫片在使用过程中受到很大的压紧力,外层用以固定的焊点在周向力的作用下很容易发生拉脱损坏,使整个垫片"散架"最终导致密封失效.由于周向应力的大小与直径成正比,垫片的规格越大,拉脱损坏就越易.所谓"压溃"是垫片在使用时受很大的压紧比压,填充物受压产生的内应力向内径方向作用于内层钢带,使钢带受到外压力作用.当外压力超过一定值时,由钢带围成的钢带圈犹如薄壁容器受过分外压力作用而失去稳定性,局部地方向内凹陷,使垫片发生损坏,导致密封失效.压紧力越高,垫片尺寸越大就越容易发生"压溃".从现场调查看,' 不少用于换热设备的缠绕垫片经使用后拆开法兰时发现垫片已被压"散架"或"压溃",因而泄漏往往就从这些部位发生2.6齿形组合垫齿形组合垫片是一种金属软垫片,密封效果优于金属平垫,主要用于中,高压力和高温度的压力容器和管道阀门的密封.齿形组合垫在法兰压紧力下, 不仅被封闭的覆盖层材料高度压缩,而且金属骨架第24卷第8期中国特种设备安全?51?产生弹性变形,使之成为具有高弹性的垫片,因而不仅能适应参数变化的场合而且其使用寿命长,能长期保持良好的密封性能.由于齿形组合垫是带金属骨架的整体结构,在运输和使用安装时不必担心像缠绕垫片那样会"散架",而且垫片厚度适当,安装方便,可避免缠绕垫片通常因厚度较大而容易产生压扁的现象.齿形组合垫的性能优异,安全可靠,适应性广,价格适中可广泛用于各种参数场合.2.7金属环垫金属环垫按截面形状可分为八角垫和椭圆垫.这种垫片是整体金属加工而成,能耐高温高压,安全性高,能形成高比压的金属线密封,而且具有一定弹性和压力自密封作用,适应设备参数变化的场合使用.但这种密封结构较复杂,不仅法兰表面要求加工出高精度的梯形槽,而且垫片本身的制造精度要求较高,因而密封联接的成本也较高.在实践中还发现法兰表面的梯形槽不仅削弱了法兰的强度,其根部系应力集中的部位,还会造成法兰的整体损坏.此外这种垫片要求安装技术高,安装不好就难以达到预期的密封效果.这种垫片一般可用于密封要求较高和参数变化的高温高压场合.3垫片选用的注意事项1)必须对垫片的密封性能,操作压力,操作温度,工作介质特性,以及法兰密封面的型式,结构的繁简,装卸的难易,经济性等诸因素进行安全分析. 其中介质特性,操作温度和操作压力是影响密封的主要因素,是选用垫片的主要依据.2)应根据被密封介质的操作温度,操作压力确定.对高温高压状况,多采用金属垫片;对常压,低压,中温状况,多采用非金属垫片:介于两者之间的,多采用半金属组合垫片;对于温度,压力波动频繁的场合,宜采用回弹性好的自紧式垫片.3)垫片的系数///与其宽度无关,因此,垫片越窄越容易夹紧.但其宽度下限有限制,通常宽度应大于5mm.对于金属垫片,为了不产生过大的螺栓力, 取较小的宽度是一个重要遵循的准则.4)尽量发挥各种类型垫片的长处,即用其所长.如缠绕垫片具有良好的压缩性和复原性,密封l生能优良,多数场合都能达到良好的密封,但不能不管什么场合都采用它,有的场合用一般石棉橡胶垫片就能满足使用要求,就不要提高等级,盲目采用缠绕垫片.但在有应力松弛,压力,温度波动的中低压场合则采用缠绕垫片就很合适.5)要照顾特殊要求.如某种介质不允许微量纤维混入,就不能选用石棉橡胶板和其它纤维性垫片. 某些部位振动很大,就要选用抗振性强的垫片.对于很难检修的地方,应选用经久耐用的垫片.6)当选用金属垫片时,应在完全退火状态下使用,尽可能选用较软的金属材料,垫片的硬度宜比法兰密封面的硬度低HB30～40.7)在有腐蚀的条件下,选用垫片对法兰盘呈阳性的垫片材料,垫片受腐蚀,牺牲垫片保护法兰;选用法兰盘对垫片呈阳性的垫片材料,法兰盘受腐蚀, 牺牲法兰盘.究竟采用哪一种要根据使用方法和垫片的种类来决定.8)剧毒,易燃,强腐蚀,污染性强的介质和有害气体,不允许使用石棉橡胶垫片.9)使用金属环垫或齿形组合垫片时,应采用带颈对焊法兰和螺柱(双头螺纹或全螺纹).4垫片选用的一些建议下面是根据上述垫片材料特性和垫片选用方面的注意事项提出垫片选用的一些建议.1)高温高压蒸汽和易燃,易爆,有毒介质等场合必须确保法兰联接的密封性能良好,安全可靠.因此,在垫片的选用上应采用性能优异的金属或半金属垫片如缠绕垫片,齿形组合垫,金属环垫等.如果选用缠绕垫片则应是带内外加强环的.金属平垫或齿形组合垫只能在操作参数无波动的情况下使用,但在实际生产过程中参数不波动的情况是很少的金属环垫理论上性能较好,但由于实际上受制造,安装等因素影响很大,往往难以获得满意的效果.而且成本高,选用时应慎重考虑.2)以石棉为基材的密封材料如石棉橡胶板等应尽量少用或不用,因为该类材料性能往往不能满足要求,造成事故隐患,故一般只能用于低参数,不重要场合,如普通水,汽和油品等.对已往较多使用石棉橡胶板的低参数场合,建议采用石墨垫.这种垫?52?中国特种设备安全第24卷第8期无瞅鬟獭藏器撂焊撞t|壤赣赣||||鬣.冬襁||lf无锡市锅炉压力容器学会无损检测专委会江苏214187)摘要介绍按ASME~范案例2235的要求,对大厚度反应器壳体与接管焊接接头进行超声相控阵(PA)检测的新技术,突出相控阵灵活变角和动态聚焦的优点,强调校验试块,扫查器具和工艺鉴定的重要性.指出采用PA是解决承压设备NDE难题,满足ASME规范要求的好方法之一.关键词大厚度壳体接管焊接接头超声检测相控阵AbstractThenewtechnologyofphasedarray(PA)ultrasonicinspection,inaccordancewitht here—quirementsofASMECodeCase2235,usedforthenozzleweldedjointsonreactorsofhighthic knesswasintro—duced.Theimportanceofcalibrationblocks,scanningdevicesandprocedurequalification,a ndtheadvantagesof PAbeingabletochangebeamanglesfreelyandfocusingdynamicallywasemphasized.Finall y,itwaspointedout thatapplyingPAtechnologyisoneofthebettermethodsforresolvingdifficultproblemsonN DEofpressuree—quipments,satisfyingtherequirementsofASMECode. KeywordsHighthicknessNozzleofshellsWeldedjointsUltrasonicinspectionPhasedarray (PA)大型电站锅炉和反应器等大厚度压力容器壳体与接管连接的全焊透焊接结构,大致有3种形式:1)插入式接管(接管通过壳体壁厚):2)安放式接管(接管不通过壳体壁厚);3)嵌入式接管(接管管座与壳体对接).前2种为角接与对接组合焊缝,1)适合于作uT;2)适合于作RT;3)为对接接头对接焊缝,uT和RT均适合,但有一定条件.有关前2种结构的UT和RT,已有文献介绍.对第三种结构,因被检部位壁厚较大,RT受固有不清晰度和底片颗粒性的影响,灵敏度和检出率有限,因此一般采用uT检查焊接质量.本文介绍用超声相控阵检测的新方法.片虽然价格上比石棉橡胶板稍贵些.但性能好得多,是目前缒用较为普遍的石棉橡胶板的代用材料3)对温度,压力有变化的场合或存在振动,冲击的场合(如压缩机,泵等动设备的法兰连接等1应采用具有良好回弹特性的垫片,如齿形组合垫或缠绕垫片(缠绕式垫应是带内外加强环的14)热媒热媒或联苯导热油)加热系统不应采用石棉橡胶板一类材料作为密封件,应采用防介质渗透性强,不会溶胀和膨胀的石墨材料为主体的密封件, 如齿形组合垫,缠绕垫片或柔性石墨复合垫等.5)食品,医药等工业中工艺设备和管道等直接与生产物料相接触的密封件不应使用石棉橡胶板类密封件,而应尽量采用以聚四氟乙烯材料为主体的垫片,如聚四氟乙烯平垫或聚四氟乙烯包覆垫,特别是包覆垫,除了具有洁净不污染的特点外还具有较好弹性,能克服一般聚四氟乙烯平垫无弹性,易冷流的缺点,因而性能更好6)在石油化工工业中对带一股腐蚀性介质的场合,可采用不锈钢骨架的齿形组合垫或缠绕垫片, 温度压力不高的场合亦可选用柔性石墨复合垫.对强腐蚀性介质的场合下,可采用聚四氟乙烯包覆垫片或平垫.(收稿日期2008—03—24)。