法兰密封与垫片基础知识课件

法兰密封与垫片基础知识法兰密封与垫片基础知识1优选法兰密封与垫片基础知识优选法兰密封与垫片基础知识2第一部分：法兰第一部分：法兰基础介绍基础介绍 第二部分：第二部分：垫片基础介绍垫片基础介绍 第三部分：第三部分：密封和垫片泄露基本原理介绍密封和垫片泄露基本原理介绍 第四部分：补充第四部分：补充 3第一部分：法兰基础介绍第一部分：法兰基础介绍1.1、法兰结构型式 按法兰结构及其管子的连接方式分为：整体法兰、螺纹法兰、对焊法兰、平焊法兰、松套法兰与法兰盖等。第一部分：法兰基础介绍1.1、法兰结构型式4法兰密封与垫片基础知识课件5法兰密封与垫片基础知识课件6法兰密封与垫片基础知识课件7碳化硅陶瓷（SiC）;法兰标记由7部分组成。碳化硅陶瓷（SiC）;内加强环或内环接触流体，其材料应能抵御密封介质的腐蚀。垫片型式：带内环和外环型；JB/T7760-2008阀门密封填料试验规范主要应用在水、水蒸气、油类、溶剂、中等酸、碱的密封以及中、低压法兰连接的密封中。根据需要，柔性石墨金属增强复合垫片可制成带不锈钢或碳钢内包边或内外包边。4-1999柔性石墨板材压缩率及回弹率测试方法3-1999柔性石墨板材压缩强度测试方法（修订）法兰-RF1000-2.JB/T6620-2008柔性石墨编织填料试验方法基本型垫片压缩率偏大。日常密封件产品检验中发现的一些共性问题介质的腐蚀性能增强；常用密封材料有2大类，金属材料和非金属材料。主要特点是：有良好的耐高、低温，耐腐蚀，耐辐射等性能，强度较高，能在高压工况下使用。金属齿形垫片适用的公称压力为1.2、法兰密封面型式和代号（GB/T9112-2000）垫片尺寸标准GB/T4622.碳化硅陶瓷（SiC）;8法兰密封与垫片基础知识课件9法兰密封与垫片基础知识课件10法兰密封与垫片基础知识课件11法兰密封与垫片基础知识课件12法兰密封与垫片基础知识课件131.2、法兰密封面型式和代号（GB/T9112-2000）密封面型式代号平面FF突面RF凹凸面凸面MFM凹面F榫槽面榫面TGT槽面G环连接面RJ1.2、法兰密封面型式和代号（GB/T9112-2000）密14法兰密封与垫片基础知识课件15法兰密封与垫片基础知识课件16法兰密封与垫片基础知识课件17法兰密封与垫片基础知识课件18法兰密封与垫片基础知识课件191.3、法兰分类及法兰类型代号 类型平焊法兰对焊法兰甲型乙型长颈标准号JB/T 4701JB/T 4702JB/T 4703法兰类型名称及代号一般法兰法兰衬环法兰法兰C密封面型式代号平面密封面平密封面RF凹凸面密封面凹密封面FM凸密封面M榫槽面榫密封面T槽密封面G1.3、法兰分类及法兰类型代号类型平焊法兰对焊法兰甲型乙型长20 1.4、法兰标记法兰标记由7部分组成。标准编号法兰总高度，mm法兰厚度，mm公称压力，MPa公称直径，mm密封面型式代号法兰名称及代号 例子：公称压力2.5MPa、公称直径1000mm的平面密封长颈对焊法兰，厚度78mm，总高度155mm的标记为：法兰-RF 1000-2.5/78-155 JB/T4703200001.4、法兰标记法兰标记由7部分组成。标准编号法兰总21钢板、钢带、锻件:化学成分不符合，钢带厚度不匀称，锻件硬度超标和内部存在缺陷等。动密封主要有往复密封和旋转密封，往复式动密封有成型填料密封、填料函密封和胀圈密封。JB/T9141.主要特点是：有良好的耐高、低温，耐腐蚀，耐辐射等性能，强度较高，能在高压工况下使用。制作垫片的橡胶板材用量较大的有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶三种。法兰-RF1000-2.金属齿形垫片适用的公称压力为1.-50200(含酸介质）标准垫片的选用参照表-5金属环垫：硬度超标、节径不达标、材料化学成分不达标。垫片材料：金属带材料为0Cr18Ni9、填充带材料为柔性石墨；用于各种液体及气体介质。主要应用在水、水蒸气、油类、溶剂、中等酸、碱的密封以及中、低压法兰连接的密封中。（3）聚四氟乙烯垫片聚四氟乙烯（PTFE）是合成树脂材料中的佼佼者。2、金属包履垫片不过因为环境、安全性原因石棉材料已趋于淘汰。金属环垫适用的公称压力为2.一、非金属材料通常有:制作垫片的橡胶板材用量较大的有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶三种。金属齿形垫片是一种实体金属垫片，垫片的剖切面呈锯齿形，齿距t1.JB/T7758.第第二二部部分分：垫垫片片的的基基础础介介绍绍 2.1、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，密封元件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板等。此外，密封元件材料也可以是刚性或柔性的金属，通常用于压力和温度较高的场合。对于非金属材料的密封元件，通常插入金属材料予以增强，同时也方便了如石墨等易破碎材料密封元件的制造加工。增强材料可以是金属薄板或丝网,金属薄板常常采用冲刺孔的方式以提高增强效果和增加弹性，并通过粘结剂和辊压将它们贴合在一起。密封元件也可以可设一表面层或抗粘结处理层来增加密封效果和防止法兰密封面粘结。外加强环或外环材料均为实体金属，其作用是：帮助密封元件安装时对中；防止密封元件过份压缩而破坏；防止垫片吹出和减少法兰转动等。外加强环不与密封介质接触，因此不要求耐介质腐蚀，故常常由碳钢材料制成。外加强环还可以与密封元件制成一体，例如金属齿形垫片、波齿复合垫片。内加强环或内环接触流体，其材料应能抵御密封介质的腐蚀。内加强环的作用是：防止密封元件与容器或管道法兰之间的空隙，以避免此空隙干扰流体的流动以及由此引起的流体对垫片的冲蚀。钢板、钢带、锻件:化学成分不符合，钢带厚度不匀称，锻件硬222.22.2、垫片种类、垫片种类金属垫片金属复合垫片非金属软垫片法兰用密封垫片非金属软垫片聚四氟乙烯垫片聚四氟乙烯包覆垫片橡胶垫片石棉橡胶垫片非石棉纤维橡胶垫片金属缠绕式垫片金属冲齿板柔性石墨复合垫片金属波齿复合垫片金属齿型复合垫片金属包覆垫片金属平垫片金属波纹形垫片金属齿形垫片金属环形垫片金属透镜垫片八角形环垫椭圆形环垫RX型及BX型自紧密封环垫2.2、垫片种类金属垫片金属复合垫片非金属软垫片法兰用密封垫23一、非金属垫片（1）橡胶板 用于密封的橡胶品种较多，一般有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、异丁橡胶、丁苯橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶、氟橡胶。制作垫片的橡胶板材用量较大的有天然橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶三种。近几年，氟橡胶等特种橡胶也逐步推广使用。（2）石棉橡胶垫片 以石棉纤维、橡胶为主要原料再辅以橡胶配合剂和填充料，经过混合搅拌、热辊成型、硫化等工序制成。石棉橡胶垫片根据其配方、工艺性能及用途的不同，可分为普通石棉橡胶垫片和耐油石棉橡胶垫。根据使用的温度和压力不同又可以分为低压石棉橡胶垫片，中压石棉橡胶垫片和高压石棉橡胶垫片。主要应用在水、水蒸气、油类、溶剂、中等酸、碱的密封以及中、低压法兰连接的密封中。不过因为环境、安全性原因石棉材料已趋于淘汰。一、非金属垫片（1）橡胶板用于密封的橡胶品种较多，一般24法兰密封与垫片基础知识课件252、国产石棉橡胶板使用范围和性能名称牌号表面颜色横向抗拉强度/MPa适用条件标准压力p/MPa温度t/石棉橡胶板XB450紫色19.06.0450GB/T3985-1995XB350红色12.04.0350XB200灰色6.01.5200耐油石棉橡胶板NY200石墨色26.04.0400GB/T539-1995NY250浅蓝色9.02.5250NY150灰白色8.01.51502、国产石棉橡胶板使用范围和性能名称26一、非金属垫片（3）聚四氟乙烯垫片 聚四氟乙烯（PTFE）是合成树脂材料中的佼佼者。优良的耐腐蚀性能使他在绝大部分强腐蚀介质中可作为密封垫片，对于不允许物料有污染的医药、食品等行业尤为合适，是塑料中使用温度最高者。但是聚四氟乙烯材料受压后易冷流，受热后易蠕变，影响密封性能。通常加入部分玻璃纤维、石墨、二硫化钼，以提高抗蠕变和导热性能。（4）聚四氟乙烯包履垫片聚四氟乙烯包履垫片是一种非金属复合型软垫片，一般由包封皮及嵌入物两部分组成。包封皮主要起抗腐蚀作用，通常由聚四氟乙烯材料制成，嵌入物（填料）为带或不带金属加强筋的非金属材料，通常由石棉橡胶板制成。聚四氟乙烯包履垫片主要适用于全平面型及突面型钢制管法兰连接，适用公称压力PN为0.65.0MPa、工作温度为0150 的腐蚀介质或对清洁度有较高要求的介质。管法兰用聚四氟乙烯包履垫片按制造方式可分为三种型式：剖切型（V型）、机加工型（L型）、折包型（U型）密封。一、非金属垫片（3）聚四氟乙烯垫片聚四氟乙烯（PTF27二、金属复合垫片 、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。其特性是：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，不粘接法兰密封面，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、冲击振动等循环交变的各种苛刻条件下，保持其优良的密封性能。金属缠绕垫片特别适用于负荷不均匀、接合力易松弛，温度与压力周期性变化、有冲击或震动的场合。缠绕垫片是阀门、泵、换热器、塔、人孔、手孔等法兰连接处理想的静密封原件 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、带外环型、带内外环型。二、金属复合垫片、金属缠绕式垫片28根据使用的温度和压力不同又可以分为低压石棉橡胶垫片，中压石棉橡胶垫片和高压石棉橡胶垫片。但是聚四氟乙烯材料受压后易冷流，受热后易蠕变，影响密封性能。g、加工性能好，安装及压紧方便；外加强环不与密封介质接触，因此不要求耐介质腐蚀，故常常由碳钢材料制成。若用于氢氟酸介质，应采用石墨带配蒙乃尔合金钢带八角垫R200Cr19Ni9GB/T9128管法兰用聚四氟乙烯包履垫片按制造方式可分为三种型式：剖切型（V型）、机加工型（L型）、折包型（U型）密封。法兰在外力作用下应该具有足够的抵抗变形的能力。（8）耐老化性好，经久耐用；第一部分：法兰基础介绍其标记为：缠绕垫D1222DN150PN40GB/T4622.垫片型式代号（GB/T4622.石棉橡胶垫片根据其配方、工艺性能及用途的不同，可分为普通石棉橡胶垫片和耐油石棉橡胶垫。2、国产石棉橡胶板使用范围和性能金属骨架材料0Cr18Ni9；c、对有应力腐蚀开裂倾向的某些金属（如奥氏体不锈耐酸钢）法兰，应保证垫片材料不含引起各种腐蚀的超量杂质，如控制垫片氯离子含量以对法兰腐蚀；垫片型式：带内环和外环型；5-1999柔性石墨板材灰分测定方法（快速修订）介质的粘度低，渗透性强，容易泄漏；半自紧式密封：上述两种方法兼而有之。二、金属复合垫片 垫片型式代号（GB/T4622.12003）垫片型式代号适用等法兰密封面形式基本型A榫槽面带内环型B凹凸面带外环型C平面突面带内外环型D根据使用的温度和压力不同又可以分为低压石棉橡胶垫片，中压石棉29二、金属复合垫片 垫片材料代号（GB/T 4622.12003）外环材料金属带材料填充带材料内环名称代号名称代号名称代号名称代号无外环00Cr131石棉1无内环0低碳钢10Cr18Ni92柔性石墨2低碳钢10Cr18Ni9（304）20Cr17Ni12Mo2（316）3聚四氟乙烯30Cr18Ni9200Cr17Ni14Mo2（316L）4非石棉纤维40Cr17Ni12Mo230Cr25Ni20（310S)5热陶瓷纤维500Cr17Ni14Mo24二、金属复合垫片垫片材料代号（GB/T4622.130 标记垫片尺寸标准编号公称通径垫片材料代号（定为环、金属带、填充带、内环）垫片型式代号-公称压力（数值按bar标记）标记示例 垫片型式：带内环和外环型；外环材料为低碳钢、金属带材料为0Cr18Ni9；公称通径150mm；公称压力4.0MPa（40bar）；垫片尺寸标准GB/T4622.22003；其标记为：缠绕垫 D 1222DN150PN40 GB/T4622.2 垫片型式：基本型；垫片材料：金属带材料为0Cr18Ni9、填充带材料为柔性石墨；公称通径150mm；公称压力4.0MPa（40bar）；垫片尺寸标准GB/T4622.22003；其标记为：缠绕垫 A 0220DN150PN40 GB/T4622.2标记垫片尺寸标准编号公称通径垫片材料代号（定为环、金属312、金属包履垫片金属包覆垫片是以非金属材料为芯材，切成所需形状，外面包以厚度为0.250.5mm的金属薄板组成的一种复合垫片。金属包覆垫片优点是强度大、不易碎、牢固结实，但回弹力有限，需要求法兰表面平坦及紧固力很高才能达到良好效果,适用于直径较大的压力容器(如换热器、反应器、泵、阀等)法兰的密封。按结构型式分为平面型（F型）及波纹型（C型）两种。压力容器法兰用金属包履垫片结构型式为平面型一种。我公司分为：单面包覆型，双重包覆型，波形包覆型，全包包覆型。2、金属包履垫片322、金属包履垫片金属板材标准和代号（JB/T47062000）金属板材材料标准代号镀锡薄钢板GB/T2520A镀锌薄钢板GB/T2518B08FGB/T710C铜T2GB/T2040D1060（铝）GB/T3830E0Cr13GB/T3280F0Cr18Ni9GB/T3280G2、金属包履垫片金属板材材料标准代号镀锡薄钢板GB/T333、金属冲齿板柔性石墨复合垫片 这种垫片又称柔性石墨金属增强复合垫片，它是由冲齿的金属齿板或冲孔金属芯板与柔性石墨粒子复合压成的一种密封垫片，它通常由柔性石墨复合增强板裁制而成。根据需要，柔性石墨金属增强复合垫片可制成带不锈钢或碳钢内包边或内外包边。根据使用需要可以加工成以下几种形式：1.基本型石墨复合垫片 2.包内边石墨复合垫片 3.包外边石墨复合垫片 4.内外包边石墨复合垫片。石墨复合垫片包边形式即保持原有垫片的各项优异性能，又便于安装、拆卸，不易损坏，同时也可防止介质对垫片的侵蚀，提高了耐压。常用包边材料为304或316不锈钢。主要特点是：有良好的耐高、低温，耐腐蚀，耐辐射等性能，强度较高，能在高压工况下使用。所需预紧力比使用金属垫片或金属缠绕垫片小。由于柔性石墨具有可塑性和良好的充填性，使用这种垫片时对相配法兰密封面不需要进行精密加工，对法兰密封面上制有“水线”沟槽也能适应，相对来说比较经济。3、金属冲齿板柔性石墨复合垫片这种垫片又称柔34JB/T7760-2008阀门密封填料试验规范外加强环不与密封介质接触，因此不要求耐介质腐蚀，故常常由碳钢材料制成。8-1999柔性石墨板材滑动摩擦系数测试方法垫片材料代号（定为环、金属带、填充带、内环）第三部分：密封和垫片泄露基本原理介绍法兰-RF1000-2.碳化硅陶瓷（SiC）;一般来讲，静密封可能达到“零泄漏”，但对于动密封，由于接触密封的任何相对位移都会给接合表面上粗糙处泄漏介质创造条件，要达到零泄漏是特别困难的。高压密封：10MPaP100MPa；通常加入部分玻璃纤维、石墨、二硫化钼，以提高抗蠕变和导热性能。g.9-1999柔性石墨板材取样方法（修订）外加强环或外环材料均为实体金属，其作用是：帮助密封元件安装时对中；3-1999柔性石墨板材压缩强度测试方法（修订）5/78-155JB/T470320000垫片材料代号（定为环、金属带、填充带、内环）原材料（或半成品、成品）的进货（入库）检验JB/T6613-2008柔性石墨板、带分类、代号及标记内加强环或内环接触流体，其材料应能抵御密封介质的腐蚀。碳化硅陶瓷（SiC）;3、金属冲齿板柔性石墨复合垫片JB/T7760-2008阀门密封填料试验规范354、金属波齿复合垫片由柔性石墨做成的金属波齿复合垫片是在机械加工成波齿状的金属板两面覆上柔性石墨的一种复合垫片，这种垫片既有金属的强度，又有波纹弹性的特点，最高温度650，最高压力可达26MPa。是针对那些对垫片回弹要求较高的地方，波形垫片具有极好的热传导性，能满足高温、高压及易腐蚀的场合，尺寸任意，金属材质可选。波齿复合垫片基本属于线接触密封垫片，由波纹提供机械支撑，其回弹性能根据采用的形式、金属厚度、波纹间距及波纹高度来决定一般在波齿垫片二面粘贴石墨层，可用于不太平整的密封面。此产品在一般应用场合可再生使用，相当经济有效。可直接代替缠绕垫片及包覆型垫片使用。适用于高温高压场合如压力容器、换热器、阀门、管道等法兰联接的密封件 柔性石墨金属波齿复合垫片按其结构不同分为三种型式：基本型、带定位换型、带隔条型。4、金属波齿复合垫片由柔性石墨做成的金属波齿复364、金属波齿复合垫片金属骨架柔性石墨基本型金属骨架柔性石墨定位环带定位环型金属骨架柔性石墨带隔条的金属骨架带隔条型4、金属波齿复合垫片金属骨架柔性石墨基本型金属骨架柔性石墨定374、金属波齿复合垫片 垫片型式代号（GB/T19066.12003）垫片型式代号基本型A带定位环型B带隔条型C金属骨架材料代号08、10或类似低碳钢10Cr13、1Cr1320Cr18Ni9或类似奥氏体不锈钢3蒙乃尔合金或其它特殊材料4金属骨架材料代号（GB/T19066.12003）标记示例垫片型式：带定位环型；金属骨架材料0Cr18Ni9；公称通径150mm；公称压力4.0MPa（40bar）；垫片尺寸标准GB/T19066.2。波齿垫B3DN150PN40GB/T19066.24、金属波齿复合垫片垫片型式代号基本型A带定位环型B带隔条型38三、金属垫片 1、金属平垫片 金属平垫片由整体金属经机加工制成，用于压力容器、塔、槽、阀盖等部位的密封。主要有铝平垫、紫铜垫、不锈钢垫。2、金属齿形垫片 金属齿形垫片是一种实体金属垫片，垫片的剖切面呈锯齿形，齿距t1.52mm，齿高h0.650.85mm，齿顶宽度C0.20.3mm。在密封面上车削若干个同心圆，其齿数为716，视垫片的规格大小而定。金属齿形垫片的结构型式有基本型、带外环型、带内环型及带内外环型四种，比较常见的结构为基本型。由于金属齿形垫片密封表面接触区的V形筋形成许多具有压差的空间线接触，所以密封可靠，使用周期长。和一般金属垫片相比，这种垫片需要的压紧力较小。其缺点是在每次更换垫片时，都要对两法兰密封面进行加工，因而费时费力。另外，垫片使用后容易在法兰密封面上留下压痕，故一般用于较少拆卸的部位。金属齿形垫片适用的公称压力为1.625.0MPa。三、金属垫片1、金属平垫片39三、金属垫片3、金属环形垫片 金属环形垫片是用金属材料加工成截面为八角形或椭圆形的实体金属垫片，具有径向自紧密封作用。故金属环形垫片是靠与法兰梯槽的内外侧面（主要是外侧面）接触，并通过压紧而形成密封的。八角形环形垫与法兰槽相配，主要表现为面接触。同椭圆形环垫相比，虽然不易与法兰槽达到密合，但却能再次使用，并且因截面是直线构成，容易加工。椭圆形环垫与法兰槽是线接触，密封性较好，但加工精度要求高，因而增加了制造成本，同时椭圆形环垫不能重复使用。金属环垫适用的公称压力为2.042.0MPa。标记示例：环号为20，材料为0Cr19Ni9的八角形金属环垫片，其标记为：八角垫 R20 0Cr19Ni9 GB/T9128 环形垫片材料及适用温度（GB/T91301988）材料牌号最高使用温度/软铁45008或104500Cr1354000Cr17Ni14Mo24500Cr19Ni9600三、金属垫片3、金属环形垫片材料牌号最高使用温度/软404、垫片选用的基本原则 1）选用或订购垫片时应了解以下基本数据：a、相配法兰的密封面型式和尺寸；b、法兰及垫片的公称通径；c、法兰及垫片的公称压力；d、流体介质的温度；e、流体介质的性质。2）选用垫片时还应考虑以下因素：a、有良好的压缩及回弹性能，能适应温度和压力的波动；b、有良好的可塑性，能与法兰密封面很好的贴合；c、对有应力腐蚀开裂倾向的某些金属（如奥氏体不锈耐酸钢）法兰，应保证垫片材料不含引起各种腐蚀的超量杂质，如控制垫片氯离子含量以对法兰腐蚀；d、不污染介质；e、对密封高度毒性的化学品，要求垫片应具有更大的安全性；对于输送易燃液体的管道系统，要求垫片用于法兰上的最高使用压力和最高使用温度在限制范围内；f、低温时不易硬化，收缩量小，高温时不易软化，抗蠕变性能好；g、加工性能好，安装及压紧方便；h、不粘接法兰密封面，拆卸容易。4、垫片选用的基本原则415、标准垫片的选用参照表-1垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPat/非金属垫片石棉橡胶板XB2001.5200全平面突面凹凸面榫槽面用于水、蒸汽、空气、氨（气态或液态）及惰性气体XB3504.0350XB4506.0450耐油石棉橡胶垫片NY1501.5150全平面突面凹凸面榫槽面用于油品、液化石油气、溶剂、石油化工、原料等介质。对于汽油及航空汽油不适用。NY2502.5250NY4004.54005、标准垫片的选用参照表-1垫片型式垫片材料使用条件适用密封42标准垫片的选用参照表-2垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPat/非金属平垫片非石棉纤维橡胶板有机纤维增强14370（连续205）全平面突面凹凸面榫槽面视粘结剂（SBR、NBR、CR及EPDM等）而定无机纤维增强14425（连续290）聚四氟乙烯包履垫包履层：聚四氟乙烯嵌入层：石棉橡胶板5.0150全平面突面用于各种腐蚀性介质及有清洁要求的介质标准垫片的选用参照表-2垫片型式垫片材料使用条件适用密封面43标准垫片的选用参照表-3垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPat/金属复合垫片缠绕式垫片填充带材料特制石棉5.0150突面凹凸面榫槽面用于各种液体及气体介质。若用于氢氟酸介质，应采用石墨带配蒙乃尔合金钢带聚四氟乙烯柔性石墨金属冲齿柔性石墨垫片芯板材料低碳钢6.3450突面凹凸面榫槽面用于蒸汽及各种腐蚀性介质。0Cr19Ni9650标准垫片的选用参照表-3使用条件PN/MPat/特制石棉用44是针对那些对垫片回弹要求较高的地方，波形垫片具有极好的热传导性，能满足高温、高压及易腐蚀的场合，尺寸任意，金属材质可选。2、国产石棉橡胶板使用范围和性能JB/T6370-1992柔性石墨填料环物理机械性能试验方法2、法兰密封面型式和代号（GB/T9112-2000）齿形垫片：焊缝后续处理不当、焊缝处齿形不完整、圆周方向厚度不匀。标准垫片的选用参照表-4垫片型式代号（GB/T4622.以石棉纤维、橡胶为主要原料再辅以橡胶配合剂和填充料，经过混合搅拌、热辊成型、硫化等工序制成。52mm，齿高h0.2、国产石棉橡胶板使用范围和性能按法兰结构及其管子的连接方式分为：整体法兰、螺纹法兰、对焊法兰、平焊法兰、松套法兰与法兰盖等。介质的腐蚀性能增强；图2-1垫片密封的结构1螺母，2螺栓，3垫片，4法兰08、10或类似低碳钢是针对那些对垫片回弹要求较高的地方，波形垫片具有极好的热传导性，能满足高温、高压及易腐蚀的场合，尺寸任意，金属材质可选。9-1999柔性石墨板材取样方法（修订）h、不粘接法兰密封面，拆卸容易。JB/T7758.金属骨架材料代号（GB/T19066.我们常见的静密封基本上是法兰之间、阀门填料、泵体连接等之间的密封标准垫片的选用参照表-4垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPat/金属复合垫片金属波齿垫片齿形环和覆盖层材料10或08/柔性石墨26450突面凹凸面榫槽面用于中、高压管道0Cr13/柔性石墨5400Cr19Ni9/柔性石墨650金属垫片环形垫片08或1042450环连接面用于高温、高压管道0Cr135400Cr19Ni960000Cr17Ni14Mo2600是针对那些对垫片回弹要求较高的地方，波形垫片具有极好的热传导45标准垫片的选用参照表-5垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPat/金属复合垫片金属包履垫片包履层材料纯铝板L311200突面用于蒸汽、煤气、油品、汽油、溶剂及一般工业介质纯铜板T3300低碳钢400不锈钢500标准垫片的选用参照表-5使用条件PN/MPat/金属复合垫46标准垫片的选用参照表-6垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型式用途PN/MPat/金属垫片齿形垫片08或100Cr130Cr19Ni90Cr17Ni12Mo216450突面凹凸面用于高温、高压管道540600600透镜垫2032-50200锥形面用于高压及含氢含酸介质的密封18Cr13MoWVA4001Cr18Ni9Ti-50200(含酸介质）标准垫片的选用参照表-6垫片型式垫片材料使用条件适用密封面型47Y泄露是机械设备常见的故障之一，造成泄漏的原因主要有两个方面：一泄露是机械设备常见的故障之一，造成泄漏的原因主要有两个方面：一是机械加工存在问题，机械产品的表面存在各种缺陷及形状、尺寸的偏是机械加工存在问题，机械产品的表面存在各种缺陷及形状、尺寸的偏差。因此，在机械零件连接处不可避免的会产生间隙差。因此，在机械零件连接处不可避免的会产生间隙泄漏通道泄漏通道。Y二是密封两侧存在压力差二是密封两侧存在压力差推动力推动力，工作介质就会通过间隙而泄露。，工作介质就会通过间隙而泄露。消除或减少任何一因素都可以阻止泄漏。消除或减少任何一因素都可以阻止泄漏。第三部分：密封和垫片泄露基本原理介绍第三部分：密封和垫片泄露基本原理介绍泄露是机械设备常见的故障之一，造成泄漏的原因主要有两个方面：48v密封的作用就是将结合面间的间隙封住、隔离或切断泄露通道，增加泄露通道的阻力，或者在通道中加设小型做功元件，对泄漏介质造成压力，与引起泄露的压差部分抵消或完全平衡，以阻止泄露。v一般来讲，静密封可能达到“零泄漏”，但对于动密封，由于接触密封的任何相对位移都会给接合表面上粗糙处泄漏介质创造条件，要达到零泄漏是特别困难的。第三部分：密封和垫片泄露基本原理介绍第三部分：密封和垫片泄露基本原理介绍密封的作用就是将结合面间的间隙封住、隔离或切断泄露通道，增加49可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面的动密封。静密封主要有垫片密封、胶密封和直接接触密封。根据工作压力，静密封又可分为中低压静密封和高压静密封。中低压静密封常用材质较软，垫片较宽的垫密封，高压静密封则用材料较硬，接触宽度很窄的金属垫片。动密封可以分为旋转密封和往复密封两种类型。按密封件与其作用相对运动的零部件是否接触，可以分为接触式密封和非接触式密封。一般说来，接触式密封的密封性好，但受摩擦磨损限制，适用于密封面线速度较低的场合。非接触式密封的密封性较差，适用于较高速度的场合。密封的分类可分为相对静止接合面间的静密封和相对运动接合面的动密封。密50静密封定义 所谓静密封就是相对静止的两个部件之间的密封，没有往复、旋转或螺旋的交变载荷变化。我们常见的静密封基本上是法兰之间、阀门填料、泵体连接等之间的密封静密封材料的选用 植物材质、矿物纤维、橡胶、塑料、金属等均可用作静密封材料。最常用的有橡胶、石棉、非石棉纤维、聚四氟乙烯、柔性石墨以及诸多种类的金属和合金。静密封定义所谓静密封就是相对静止的两个部件之51动密封材料的选用定义动密封：就是两个相对运动的密封面之间的密封。从定义上看，动密封比静密封相对来说要复杂一些，实现起来也相对要难一些。动密封主要有往复密封和旋转密封，往复式动密封有成型填料密封、填料函密封和胀圈密封。动密封材料的选用定义52动密封材料的选用阀杆填料密封 阀杆填料密封由一个填料套、填料、压盖阀杆填料密封由一个填料套、填料、压盖及紧固螺栓组成，密封填料置于杆套内。及紧固螺栓组成，密封填料置于杆套内。Y密封材料：密封材料：主要密封材料为成型石墨、石主要密封材料为成型石墨、石墨盘根（编制石墨绳）、成型四氟墨盘根（编制石墨绳）、成型四氟。Y可用于高、中、低压各种介质阀杆密封，可用于高、中、低压各种介质阀杆密封，Y1.1.填料套、填料套、2.2.密封填料、密封填料、3.3.填料压盖、填料压盖、4 4、压盖螺栓压盖螺栓1 1234动密封材料的选用阀杆填料密封阀杆填料密封由一个填料套、53（1）材料致密性好，不易泄漏介质；（2）有适当的机械强度和硬度；（3）压缩性和回弹性好，永久变形小；（4）高温下不软化，不分解，低温下不硬化，不脆裂；（5）抗腐蚀性能好，在酸，碱，油等介质中能长期工作，其体积和硬HotTag度变化小，且不粘附在金属表面上；（6）摩擦系数小，耐磨性好；（7）具有与密封面结合的柔软性；（8）耐老化性好，经久耐用；（9）加工制造方便，价格便宜，取材容易。密封材料的一般要求（1）材料致密性好，不易泄漏介质；密封材料的一般要求54常用密封材料有2大类，金属材料和非金属材料。一、非金属材料通常有:1.聚四氟乙烯（PTFE）；6.尼龙（PA）；2.氟橡胶（FKM）；7.聚甲醛（POM）；3.全氟橡胶（KALRER）8.石墨（GRA）；3.丁腈橡胶（NBR）;9.碳化硅陶瓷（SiC）;4.聚氨酯橡胶（PU）；10.石棉橡胶。5.硅橡胶（MVQ）；常用密封材料的种类常用密封材料有2大类，金属材料和非金属材料。常用密封材料的种55常用密封材料有2大类，非金属材料和金属材料。二、金属密封材料通常有:1.碳钢（10#）；2.镍基硬质合金（304、304H、316H等）；3.钴基硬质合金（YG6、YG8）；4.铜（Cu）；5.其它合金（Cr-Mo钢、铸铁、45#等）常用密封材料的种类常用密封材料有2大类，非金属材料和金属材料。常用密封材料的种56按密封原理（即密封垫片受力情况）：强制型密封、自紧式密封和半自紧式密封三类。强制型密封：完全靠外力(如螺栓)对垫片施加载荷；自紧式密封：主要利用介质的压力对垫片施加载荷；半自紧式密封：上述两种方法兼而有之。按操作压力：中、低压和高压密封。低压密封：P1.6MPa；中低压密封：1MPaP10MPa；高压密封：10MPaP100MPa垫片密封的分类按密封原理（即密封垫片受力情况）：强制型密封、57垫片密封的结构及原理图图2-1 垫片密封的结构垫片密封的结构1螺母，螺母，2螺栓，螺栓，3垫片，垫片，4法兰法兰Y垫片密封广泛应用在我们装置当中，不管动设备还是静设垫片密封广泛应用在我们装置当中，不管动设备还是静设备上，都用到垫片密封备上，都用到垫片密封垫片密封的结构及原理图2-1垫片密封的结构1螺母，258垫片密封的结构及原理Y在两片法兰间放入垫片并拧紧螺栓后，法兰将垫在两片法兰间放入垫片并拧紧螺栓后，法兰将垫片压紧。当通入介质后，泄露的途径有两条片压紧。当通入介质后，泄露的途径有两条:Y一是通过垫片内部渗漏，称为渗透泄露；一是通过垫片内部渗漏，称为渗透泄露；Y二是通过垫片与两法兰之间泄漏，称为界面泄露。二是通过垫片与两法兰之间泄漏，称为界面泄露。Y界面泄露与法兰密封面的选择、加工精度、垫片界面泄露与法兰密封面的选择、加工精度、垫片的尺寸、材料性能、紧固方法和压缩程度等因素的尺寸、材料性能、紧固方法和压缩程度等因素紧密相关。紧密相关。垫片密封的结构及原理在两片法兰间放入垫片并拧紧螺栓后，法兰将59垫片泄漏的主要方式两种方式：穿漏（界面泄漏）、渗漏。两种方式：穿漏（界面泄漏）、渗漏。PO10-20%渗漏80-90%界面泄漏垫片泄漏的主要方式两种方式：穿漏（界面泄漏）、渗漏。PO1060法兰密封泄漏原因设计引起的泄露垫片材料选用不当法兰或法兰密封面型式选择不当法兰、螺栓材料选择不当法兰密封泄漏原因设计引起的泄露垫片材料选用不当法兰或法兰密封61因素因素1.螺栓预紧力螺栓预紧力 螺栓预紧力过大会导致垫片丧失回弹力；过小则不足以形成密封。所以螺旋我们应该尽量选用小直径，多数量(四的倍数），拧紧力大小合适，且对称拧紧的方法。因素因素2.垫片性能垫片性能我们还要看我们所选的垫片是否具有良好的变形和回弹能力，能否合格的起到密封作用，且特殊环境中工作的还应具有耐腐蚀能力，抗高温蠕变能力等。62因素1.螺栓预紧力因素2.垫片性能627-2008柔性石墨板应力松弛试验方法法兰标记由7部分组成。我们常见的静密封基本上是法兰之间、阀门填料、泵体连接等之间的密封缠绕式垫片：带内外环型垫片压缩率偏低、或压缩率达标回弹率不足；JB/T6371-2008碳化纤维编织填料试验方法JB/T9141.JB/T9141.垫片型式：基本型；第一部分：法兰基础介绍法兰、螺栓材料选择不当标准垫片的选用参照表-5法兰-RF1000-2.-50200(含酸介质）优选法兰密封与垫片基础知识法兰标记由7部分组成。GB/T539-1995其特性是：压缩、回弹性能好；0Cr17Ni12Mo2我们常见的静密封基本上是法兰之间、阀门填料、泵体连接等之间的密封JB/T9143-1999缓蚀石棉填料腐蚀试验方法（废止）能在高温、低压、高真空、冲击振动等循环交变的各种苛刻条件下，保持其优良的密封性能。因素因素3.3.法兰密封面形式法兰密封面形式 还应该注意垫片是否和法兰密封面相匹配。法兰压紧面的形状和粗糙度都应该与垫片相匹配，否则也会导致泄露。7-2008柔性石墨板应力松弛试验方法因素3.法兰密63 因素4.法兰的刚度 法兰在外力作用下应该具有足够的抵抗变形的能力。如果刚度不足受力后变形过大，会使垫片受力不均，易泄漏。我们可以通过加法兰厚度，减小螺栓力与垫片力作用点间距离；增大法兰盘外径；螺栓数量要足够等方法来提高其刚度。法兰受力：因素4.法兰的刚度法兰受力：64 因素五因素五.操作条件操作条件压力压力高介质泄漏的推动力大。温度温度高 介质的粘度低，渗透性强，容易泄漏；介质的腐蚀性能增强；法兰、螺栓及垫片易发生蠕变，垫片比压下降；非金属垫片易发生老化，丧失塑性。温度压力联合作用，并且反复波动，垫片容易发生“疲劳”失效。所以垫片的工作环境也要考虑到。65因素五.操作条件压力高介质泄漏的推动力大。65四、补充1 1 日常检验日常检验 日常产品检验做些什么？A.原材料（或半成品、成品）的进货（入库）检验 B.正常的工序、过程检验C.出厂检验日常密封件产品检验中发现的一些共性问题 A.原材料 a.柔性石墨板材：硫含量超标、拉伸强度偏低、热失重过高、柔软性不佳；b.钢板、钢带、锻件:化学成分不符合，钢带厚度不匀称，锻件硬度超标和内部存在缺陷等。四、补充1日常检验66四、补充1 1 日常检验日常检验日常密封件产品检验中发现的一些共性问题 B.成品 a.石墨复合板（垫片）：压缩率偏大。b.缠绕式垫片：带内外环型垫片压缩率偏低、或压缩率达标回弹率不足；基本型垫片压缩率偏大。密封面表面质量问题（填充带突出不够、两面不对称、划伤）。c.金属环垫：硬度超标、节径不达标、材料化学成分不达标。d.非金属平垫片（板材）：石棉、无石棉面板压缩率偏大（偏软），PTFE、RPTFE 压缩率偏低（偏硬）。e.波齿复合垫片：几乎所有普通产品压缩回弹性能都不达标。f.齿形垫片：焊缝后续处理不当、焊缝处齿形不完整、圆周方向厚度不匀。g.金属包覆垫片：密封性能很难达标。四、补充1日常检验67四、补充四、补充68机械行业相关标准介绍（1）A.测试方法标准1.JB/T6370-1992柔性石墨填料环物理机械性能试验方法（已有征求意见稿）2.JB/T6371-2008碳化纤维编织填料试验方法3.JB/T6620-2008柔性石墨编织填料试验方法4.JB/T7758.1-2008柔性石墨板氟含量测定方法5.JB/T7758.3-2008柔性石墨板硫含量测定方法6.JB/T7758.4-2008柔性石墨板氯含量测定方法7.JB/T7758.5-2008柔性石墨板线膨胀系数测定方法8.JB/T7758.6-2008柔性石墨肖氏硬度测试方法9.JB/T7758.7-2008柔性石墨板应力松弛试验方法10.JB/T7760-2008阀门密封填料试验规范11.JB/T9141.1-1999柔性石墨板材密度测试方法（修订）12.JB/T9141.2-1999柔性石墨板材拉伸强度测试方法（修订）13.JB/T9141.3-1999柔性石墨板材压缩强度测试方法（修订）机械行业相关标准介绍（1）A.测试方法标准69机械行业相关标准介绍（2）14.JB/T9141.4-1999柔性石墨板材压缩率及回弹率测试方法（修订）15.JB/T9141.5-1999柔性石墨板材灰分测定方法（快速修订）16.JB/T9141.6-1999柔性石墨板材固定碳含量测定方法（快速修订）17.JB/T9141.7-1999柔性石墨板材热失重测定方法（修订）18.JB/T9141.8-1999柔性石墨板材滑动摩擦系数测试方法（快速修订）19.JB/T9141.9-1999柔性石墨板材取样方法（修订）20.JB/T9143-1999缓蚀石棉填料腐蚀试验方法（废止）B.产品技术条件（标准）1.JB/T6369-2005柔性石墨金属缠绕垫片技术条件2.JB/T6612-2008静密封、填料密封术语3.JB/T6613-2008柔性石墨板、带分类、代号及标记4.JB/T6617-1993阀门用柔性石墨填料环技术条件（限期有效）机械行业相关标准介绍（2）14.JB/T9141.4-170