?密封墊片與螺栓同法蘭的連接

墊片：

密封墊片是夾持在一對(duì)法蘭密封面之間的單個(gè)密封零件。安裝時(shí)，通過(guò)擰緊螺栓對(duì)法蘭施加一外力，該外力傳遞給墊片，使墊片發(fā)生壓縮變形。從能量的概念出發(fā)，外力作用墊片所做的功，若不考慮任何能量損失，將全部轉(zhuǎn)變?yōu)樽冃文?，貯存于墊片內(nèi)。工作時(shí)，密封流體壓力迫使法蘭密封面分離，壓縮墊片的載荷被部分卸除，貯存于墊片中的變形能以做功的方式來(lái)恢復(fù)變形，即墊片釋放其能量。若貯存的變形能尚有剩余，墊片與法蘭密封面仍保持接觸，法蘭不會(huì)發(fā)生泄漏。所以，墊片也被描述為“密封在兩個(gè)表面之間，并貯存有能量的一個(gè)裝置”。

一、螺栓法蘭連接系統(tǒng)

如技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行，能夠制造出十分光滑和精細(xì)的兩被連接件的接合面，并用螺栓連接起來(lái)，使兩接合面始終保持接觸，則接合面之間就不需要放置墊片，此種螺栓連接稱為無(wú)墊螺栓接頭（non-gasketed bolt joints），常用于汽車、飛機(jī)、鋼結(jié)構(gòu)、重型設(shè)備等領(lǐng)域。但是由于設(shè)備結(jié)構(gòu)和尺寸的限制，加工和安裝很難得到理想的光滑接合面；其次，接合面也會(huì)隨時(shí)間產(chǎn)生腐蝕或磨蝕變得不光滑。因此，需要在這些接合面中間安裝墊片作為過(guò)渡元件，以此與結(jié)合面形成緊密的接觸，提供連接必需的密封，并與無(wú)墊螺栓接頭相比，可以在較低螺栓載荷下經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)密封，該種螺栓連接稱為墊片螺栓接頭（gasketed bolt joints），是壓力管道，壓力容器和承壓設(shè)備應(yīng)用廣泛，使用頻繁的可拆式連接。由于被連接件通常采用一對(duì)法蘭，法蘭一端與殼體或管道相連，并用一組螺栓將兩法蘭緊固在一起。通常把此類螺栓連接稱為螺栓法蘭連接（bolted flanged connection，BFC）或螺栓法蘭接頭（bolted flanged joint，BFJ），如圖3.18所示。

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由此可見(jiàn)，BFC是一個(gè)由法蘭、螺栓和墊片等元件組成的組合件。兩個(gè)法蘭可以是同樣型式和材料的法蘭，也可以是不同型式和（或）材料的法蘭，或者其中一個(gè)是用螺栓連接的平蓋。而墊片總是比法蘭密封軟的材料制成。

二、兩種螺栓法蘭連接型式

根據(jù)密封原理，將螺栓法蘭連接分為浮動(dòng)型（floating type，F(xiàn)L）或金屬與金屬非接觸型（nonmetal-to-metal contact）螺栓法蘭連接和金屬與金屬接觸型（metal to metal contact，MMC）螺栓法蘭連接兩大類。如圖3.19（a）所示，浮動(dòng)型的螺栓法蘭連接指墊片夾持在一對(duì)法蘭的兩個(gè)接合面之間，自從預(yù)緊螺栓的安裝開(kāi)始，知道法蘭連接的整個(gè)服役期內(nèi)，法蘭接合面不發(fā)生任何接觸，因此螺栓預(yù)緊載荷完全作用在墊片上，而進(jìn)入運(yùn)行后，墊片初始載荷將隨外部載荷作用增加或減少，且墊片上的載荷分布也是不均勻的。而金屬與金屬接觸型（下稱“MMC”）的螺栓法蘭連接可使用與浮動(dòng)型螺栓法蘭連接同樣的法蘭，只是將某些型式的壓縮限制裝置放在螺栓中心圓內(nèi)的法蘭接合面上，次壓縮限制裝置也可以是墊片一部分貨獨(dú)立的一個(gè)部件，起限位器的作用，如圖3.19（b）所以。因此，當(dāng)螺栓預(yù)緊后，法蘭的兩接合面金屬或法蘭接合面金屬與壓縮限制器金屬之間發(fā)生機(jī)械接觸。相比浮動(dòng)型，MMC型螺栓法蘭連接的主要特點(diǎn)是螺栓必須被施加到足夠高的載荷，除了達(dá)到金屬接除外，且保證在其后任何外部載荷作用下，在整個(gè)法蘭連接的全生命周期內(nèi)始終保持金屬接觸而不脫離，這樣墊片上載荷也總是保持固定，并周向均勻分布。壓縮限制裝置起了承攬外部載荷的作用，提供了法蘭接頭j的密封性能。因此，浮動(dòng)型和MMC型法蘭螺栓連接的主要區(qū)別在于墊片環(huán)境的任何改變不會(huì)導(dǎo)致干擾墊片載荷大小和分布的風(fēng)險(xiǎn)，因這些干擾，防腐密封墊圈哪家好，包括自重、流體壓力、外彎矩和溫度變化等載荷及其波動(dòng)都被轉(zhuǎn)移到螺栓和機(jī)械接觸部件上去。其次，MMC法蘭螺栓連接也減少了螺栓因承受循環(huán)載荷，發(fā)生疲勞或松脫的危險(xiǎn)。此外，它還提高了法蘭的剛性，減少了法蘭的轉(zhuǎn)角。

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?你不知道的常用緊固件密封墊片

緊固件在使用過(guò)程中，為了讓機(jī)械零部件之間的密封，我們會(huì)采用墊片進(jìn)行密封，也可以防止兩個(gè)物體之間受到壓力、腐蝕和管路自然的熱脹冷縮而泄漏。而日常中，我們常見(jiàn)的密封墊片有以下幾種類型，根據(jù)不同類型其使用性能特點(diǎn)也有所不同。

1、高中低壓石棉橡膠板墊片

石棉橡膠墊片以石棉纖維、橡膠為主要原料再輔以橡膠配合劑和填充料，濰坊防腐密封墊圈，經(jīng)過(guò)混合攪拌、熱輥成型、硫化等工序制成。石棉橡膠墊片根據(jù)其配方、工藝性能及用途的不同，可分為普通石棉橡膠墊片和耐油石棉橡膠墊片。根據(jù)使用的溫度和壓力不同可以分為低壓石棉橡膠墊片，中壓石棉橡膠墊片和高壓石棉橡膠墊片。適用于水、水蒸氣、油類、溶劑、中等酸、堿的密封，石棉墊片主要應(yīng)用在中、低壓法蘭連接的密封中。

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2、耐油石棉橡膠墊片

性能特點(diǎn)：耐油石棉橡膠墊片由石棉纖維、耐油纖維、填充料、著色劑等精制而成，防腐密封墊圈廠，廣泛應(yīng)用于石油、化工行業(yè)的管道和設(shè)備中，根據(jù)工況條件可選擇相應(yīng)等級(jí)的型號(hào)。

應(yīng)用范圍：耐油石棉墊片：主要用于蒸汽、水力、氣體、油類溶劑及無(wú)侵蝕性介質(zhì)的密封。

3、汽缸墊片

性能特點(diǎn)：汽缸墊片由石棉纖維、耐油纖維、填充料、著色劑等精制而成，廣泛應(yīng)用于汽車。摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，根據(jù)工況條件可選擇相應(yīng)等級(jí)的型號(hào)。

4、芳綸墊片

性能特點(diǎn)：芳綸墊片蒸汽、有機(jī)r劑、酸、堿等，廣泛用于流體輸送設(shè)備裝置上所用的泵、閥門、管道、容器等的密封。

組成及特點(diǎn)：以具有高強(qiáng)度、高磨量的芳綸纖維為主體材料與潤(rùn)滑性好的特種材料進(jìn)行復(fù)合制成的密封產(chǎn)品。這種密封產(chǎn)品具有優(yōu)異的潤(rùn)滑性、耐磨性。在固液相混合的液體裝置上，可顯示其突出特點(diǎn)。

5、非石棉板墊片

非石棉墊片(無(wú)石棉墊片)是以芳綸等有機(jī)纖維和植物纖維與丁q橡膠、無(wú)機(jī)礦物質(zhì)在高溫下壓延而成的密封材料，由于含石棉纖維很少，適用為石棉墊片的無(wú)石棉墊片的替代產(chǎn)品。非石棉墊片(無(wú)石棉墊片)既具有較高的強(qiáng)度，又具有較好的回彈性，同時(shí)具有超q的抗?jié)B透性能是在高溫高壓下取代石棉墊片的良好環(huán)保材料。

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6、石棉墊

用石棉布加其他輔助材料模壓成型，使用于腐蝕性的高壓高溫密封。用于反應(yīng)釜、反應(yīng)罐、人孔、手孔等部位。使用溫度：-100℃— 1000℃；使用壓力：PN<5。0Mp。

7、橡膠墊

一種偏氟乙烯和無(wú)氟、丙氟、材質(zhì)共聚膠質(zhì)彈性體，廣泛用于工業(yè)和民用工業(yè)，其特點(diǎn)是：耐高溫、耐臭氧、耐天然老化、耐真空、耐燃料油、耐潤(rùn)滑油、耐強(qiáng)氧化劑、耐藥品性和電絕緣性能好。

8、聚四氟乙烯包襯橡膠墊

聚四氟包襯橡膠墊片是四氟乙烯夾包橡膠復(fù)合墊片。具有較強(qiáng)的防腐性能和較高的密封回彈性，適用于搪瓷、玻璃管道等低壓化工設(shè)備的防腐密封。

9、無(wú)石棉墊片

無(wú)石棉類墊片根據(jù)其配方、工藝性能和用途，大致分為無(wú)石棉橡膠板墊片和無(wú)石棉抄取板墊片，它們都是以芳綸等有機(jī)纖維和植物纖維、丁青橡膠及礦物質(zhì)經(jīng)過(guò)延壓或者抄取工藝制作而成的無(wú)石棉密封墊片系列，由于無(wú)石棉墊片系列不但具有較高的強(qiáng)度，而且具有較好的回彈性，同時(shí)又具有超q的抗?jié)B透性能，因此它們是汽車及工業(yè)機(jī)械領(lǐng)域替代石棉墊片的環(huán)保密封墊片。

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包覆墊片

包覆墊片又稱四氟包覆墊片是一種非金屬墊片，防腐密封墊圈找哪家，一般由包覆層及嵌入物兩部分組成。包覆層主要起耐腐蝕作用，通常由聚四氟乙烯材料制成，嵌入物（填料）為彈性較好的帶或不帶金屬增強(qiáng)層的非金屬密封材料，通常為石棉橡膠板、非石棉橡膠板、石墨復(fù)合板等。聚四氟乙烯包履墊片主要適用于全平面型及突面型鋼制管法蘭連接，適用公稱壓力PN為0.6～5.0MPa、工作溫度為0～150 ℃的腐蝕介質(zhì)或?qū)η鍧嵍扔休^高要求的介質(zhì)。該密封墊片根據(jù)內(nèi)芯結(jié)構(gòu)不同，分V型、U型及L型。石油、化工、制藥及食品工業(yè)中的一些容器、管道、閥門連接，為保證物料清潔也常常采用聚四氟乙烯墊片進(jìn)行密封。

注意;四氟包覆墊片由于結(jié)構(gòu)原因，包覆層的四氟較薄因此在安裝使用過(guò)程中容易發(fā)生，造成介質(zhì)滲透到嵌入層中的芯材造成侵蝕。因此在重要密封部位建議經(jīng)常更換墊片或采用改性四氟墊片或膨體四氟墊片。

四氟夾包墊片性能特點(diǎn)：

1. 結(jié)合了內(nèi)襯芯板材料的不同特性和聚四氟乙烯的耐腐蝕性

2. 摩擦系數(shù)較低，不易粘結(jié)，安裝拆卸容易

3. 產(chǎn)品潔凈，可用于食品、y藥等不允許污染的密封部位

4. 良好的壓縮回彈性能

四氟夾包墊片使用行業(yè)：化工、石化、煉油、氯堿、制酸、磷肥、制藥、n藥、化纖、染化、焦化、煤氣、有機(jī)合成、有色冶煉、鋼鐵、原子能及高純產(chǎn)品生產(chǎn)（如離子膜電解），粘稠物料輸送與操作，衛(wèi)生要求高度嚴(yán)格的食品、飲料等加工生產(chǎn)部門。

使用設(shè)備： 管道、閥門、泵、壓力容器、熱交換器、冷凝器、發(fā)電機(jī)、空氣壓縮機(jī)、排氣管、制冷機(jī)等法蘭連接處的密封部位

四氟包覆墊片標(biāo)記示例

公稱通徑50mm、公稱壓力1.0MPa的剖切型聚四氟乙烯墊片：

S-50-1.0 GB/T１３０４－１９９２

公稱通徑50mm、公稱壓力1.0MPa的機(jī)加工型聚四氟乙烯墊片：

M-50-1.0 GB/T１３０４－１９９２

公稱通徑50mm、公稱壓力1.0MPa的折包型聚四氟乙烯墊片：

F-50-1.0 GB/T１３０４－１９９２

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四氟包覆墊片型式結(jié)構(gòu)

1、S型－剖切型

剖切型包覆墊片是采用聚四氟乙烯筒料車削成0.8～1mm厚的環(huán)狀薄片，從外側(cè)厚度的中心切開(kāi)，在切口中放入芯材。切口開(kāi)至距內(nèi)孔處約1.5～2mm。剖切型包覆墊片的型式結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖

M型－機(jī)加工型

機(jī)加工型包覆墊片，其包封層內(nèi)徑可與法蘭內(nèi)徑一致，以防止流體在法蘭處產(chǎn)生渦流。由于機(jī)加工成矩形斷面，芯材放入后的間隙比剖切型斷面的小，故內(nèi)部空氣膨脹量也小，密封性能較好。剖切型包覆墊片的型式結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖

F型－折包型

折包型包覆墊片，它是由厚度為0.4～0.8mm的帶狀聚四氟乙烯薄膜，用熱密封方法將兩端熱合后包在環(huán)狀的芯材外面呈U形狀，制造簡(jiǎn)便，適用于尺寸較大的法蘭密封。折包型包覆墊片的型式結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖

四氟夾包墊片技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):

可提供任何標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，包括 ISO7483，EN 1514-3-97，ASME，DIN，JIS，GB及其它特殊要求的產(chǎn)品。

國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 13404-2008|管法蘭用聚四氟乙烯包復(fù)墊片

HG/T 20628-2009|鋼制管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片（Class系列） ）

HG/T 20607-2009|鋼制管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片（PN系列）

SH 3402-1996|管法蘭用聚四氟乙烯包覆墊片

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