法蘭密封與墊片

法蘭密封與墊片2023/2/5MaintenanceDepartment1法蘭密封五要素操作條件法蘭剛度密封面型式墊片性能螺栓預(yù)緊力影響法蘭密封的5個(gè)因素ABCD預(yù)緊力是通過法蘭密封面?zhèn)鬟f給墊片，必須使預(yù)緊力均勻地作用于墊片采取增加螺栓個(gè)數(shù)、減小螺栓直徑的辦法對(duì)密封是有利的螺栓預(yù)緊力是影響密封的一個(gè)重要因素。預(yù)緊力必須使墊片壓緊并實(shí)現(xiàn)初始密封條件。預(yù)緊力也不能過大，否則將會(huì)使墊片被壓壞或擠出。螺栓預(yù)緊力456預(yù)緊碟型彈簧碟簧是螺栓預(yù)緊力補(bǔ)償?shù)臋C(jī)械零件明確工況：設(shè)備，溫度，腐蝕，螺栓狀況明確產(chǎn)品：螺栓預(yù)緊，閥門預(yù)緊，緩沖拉伸，簡易防松螺栓等級(jí)扭矩表8碳鋼RF法蘭螺栓壓緊力矩表92023/2/5MaintenanceDepartment常見密封面類型MFMFFRFTG全平面FF凹凸面MFM突面RF榫槽面TG全平面FF全平面密封結(jié)構(gòu)，外形無任何突起和溝槽。

僅適用于壓力較小的場(chǎng)合。

112023/2/5MaintenanceDepartment突面RF表面是一個(gè)光滑的平面，也可車制密紋水線。密封面結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，且便于進(jìn)行防腐襯里。但是，這種密封面墊片接觸面積較大，預(yù)緊時(shí)墊片容易往兩邊擠，不易壓緊。

122023/2/5MaintenanceDepartment凹凸面MFM密封面是由一個(gè)凸面和一個(gè)凹面相配合組成，在凹面上放置墊片，能夠防止墊片被擠出，故可適用于壓力較高的場(chǎng)合。132023/2/5MaintenanceDepartment榫槽面TG密封面是由榫和槽所組成的，墊片置于槽中，不會(huì)被擠動(dòng)。墊片可以較窄，因而壓緊墊片所需的螺栓力也就相應(yīng)較小。即使用于壓力較高之處，螺栓尺寸也不致過大。因而，它比以上兩種密封面均易獲得良好的密封效果。密封面的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)與制造比較復(fù)雜，更換擠在槽中的墊片比較困難。此外，榫面部分容易損壞，在拆裝或運(yùn)輸過程中應(yīng)加以注意。榫槽密封面適于易燃、易爆、有毒的介質(zhì)以及較高壓力的場(chǎng)合。當(dāng)壓力不大時(shí)，即使直徑較大，也能很好地密封。142023/2/5MaintenanceDepartment其他形式對(duì)于高壓容器和高壓管道的密封，密封面可采用錐形密封面或梯形槽密封面，它們分別與球面金屬墊片（透鏡墊片）和橢圓形或八角形截面的金屬墊片配合。密封面可適用于壓力較高的場(chǎng)合，但需要的尺寸精度和表面光潔度高，不易加工。152023/2/5MaintenanceDepartment非金屬金屬混合橡膠PTFE硅膠石棉（已淘汰）復(fù)合材料由金屬和非金屬混合制作而成金屬包墊片纏繞墊片墊片墊片是構(gòu)成密封的重要元件，適當(dāng)?shù)膲|片變形和回彈能力是形成密封的必要條件，最常用的墊片可分為：金屬常見非金屬墊片17常見非金屬墊片18優(yōu)點(diǎn):柔軟、壓縮性、螺栓載荷低墊片厚度理論上講，墊片的厚度越小密封越好！但是墊片的厚度取決于法蘭間的間隙。常規(guī)厚度1~2毫米如法蘭間隙大于10毫米，如何密封？202023/2/5MaintenanceDepartment2mm2mm3mm3mm1000以上1.5mm2mm2mm2mm501～10001.5mm1.5mm1.5mm2mm201～5001mm1mm1mm1.5mm0～200溫度?200℃溫度?200℃溫度?200℃溫度?200℃壓力?50bar壓力?50barDN/mm寬度選擇01002003004005006007008009001000DN/mm8070605040302010墊片有效寬度/mmPN64PN40PN25PN16PN10PN6大法蘭間隙的墊片選擇如法蘭間隙大于10毫米，采用兩張1.5毫米墊片，中間加7毫米金屬圈。222023/2/5MaintenanceDepartment非金屬墊片墊片的相關(guān)術(shù)語壓縮量，1）壓縮不足，負(fù)載不足的墊片比適當(dāng)負(fù)載的墊片有更高的泄露率2）壓縮過量，過量壓縮可能導(dǎo)致墊片壓損，從而加速墊片的老化甚至立即失效3）壓縮不均，墊片的失效主要從低負(fù)載區(qū)域產(chǎn)生，特別當(dāng)產(chǎn)生沖擊負(fù)載時(shí)。232023/2/5MaintenanceDepartment墊片的蠕變墊片隨著壓力的減退同時(shí)而應(yīng)變?cè)黾舆@樣一個(gè)短暫的壓力應(yīng)變的情況比較難以了解，簡單的說：墊片被壓縮不能回復(fù)到原始尺寸，密封性能降低，聚四氟乙烯PTFE就有這樣的特性。墊片材料的選擇應(yīng)根據(jù)溫度、壓力以及介質(zhì)的腐蝕情況決定，同時(shí)還要考慮密封面的形式、螺栓力的大小以及裝卸要求等242023/2/5MaintenanceDepartment2023/2/5MaintenanceDepartment25各種橡膠材質(zhì)密封圈

氟橡膠分類氟橡膠23，國內(nèi)俗稱1號(hào)膠，為偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物。氟橡膠26，國內(nèi)俗稱2號(hào)膠，杜邦牌號(hào)VITONA，為偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物，綜合性能優(yōu)于1號(hào)膠。氟橡膠246，國內(nèi)俗稱3號(hào)膠，杜邦牌號(hào)VITONB，為偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物，氟含量高于26膠，耐溶劑性能好。氟橡膠TP，國內(nèi)俗稱四丙膠，旭硝子牌號(hào)AFLAS，為四氟乙烯和碳?xì)浔┕簿畚?，耐水蒸汽和耐堿性能優(yōu)越。偏氟醚橡膠，杜邦牌號(hào)VITONGLT，為偏氟乙烯、四氟乙烯、全氟甲基乙烯基醚、硫化點(diǎn)單體四元共聚物，低溫性能優(yōu)異。全氟醚橡膠，杜邦牌號(hào)KALREZ，低溫性能優(yōu)異，氟含量高，耐溶劑性能優(yōu)異。氟硅橡膠，低溫性能優(yōu)異，具有一定耐溶劑性能。氟橡膠生產(chǎn)供應(yīng)商不止杜邦一家，在中國市場(chǎng)上，進(jìn)口氟橡膠供應(yīng)商還有美國3M，日本的大金和歐洲的Solvay。我們自己國產(chǎn)的有3F、晨光、東岳等等。

聚四氟乙烯彈性帶5mm6mm7mm8mm密度0.75g/cm39mm10mm的密度0.8g/cm3舉例：20寬×5厚×0.75密度=75克/每米假貨密度：1.0g/cm3·使用溫度:-128℃～+260℃·PH

值:0～14

·使用壓力:＜2MPa（液體<1MPa·(氣體)

·密

度:0.7(±0.05)g/cm3

它是100%的聚四氟乙烯制品，品質(zhì)柔軟，可任意撓曲，具有優(yōu)異的壓縮回彈性，很好的柔韌性，高度可壓縮性，優(yōu)異的耐腐蝕性，不老化性，耐蠕變性，低磨擦系數(shù)和很高的抗張強(qiáng)度，取一段任意長度的帶子，粘貼于密封面(本身帶膠)只要兩端相叉相迭，即可構(gòu)成一個(gè)密封墊，是各種管配件及機(jī)械設(shè)備法蘭面極其理想的密封材料。金屬與非金屬混合墊片金屬與非金屬混合墊片有金屬包墊片及纏繞墊片等。金屬包墊片是用薄金屬板（鍍鋅薄鋼板、0Cr18Ni9等）將非金屬包起來制成的；金屬纏繞墊片是薄低碳鋼帶(或合金鋼帶)與石棉帶一起繞制而成。這種纏繞式墊片有不帶定位圈的和帶定位圈的兩種。金屬包墊片及纏繞墊片較單純的金屬墊片有較好的性能，適應(yīng)的溫度與壓力范圍較高一些。292023/2/5MaintenanceDepartment金屬纏繞墊金屬纏繞墊片為半金屬密封墊中回彈性最佳的墊片302023/2/5MaintenanceDepartment金屬纏繞墊片金屬纏繞墊片是目前應(yīng)用廣泛的一種密封墊片，為半金屬密合墊中回彈性最佳的墊片。由V形或W形薄鋼帶與各種填充料交替纏繞而成，能耐高溫、高壓和適應(yīng)超低溫或真空下的條件使用。通過改變墊片的材料組合，可解決各種介質(zhì)對(duì)墊片的化學(xué)腐蝕問題。其結(jié)構(gòu)密度可依據(jù)不同的鎖緊力要求來制作，為加強(qiáng)主體和準(zhǔn)確定位，纏繞墊片設(shè)有金屬內(nèi)加強(qiáng)環(huán)和外定位環(huán)，利用內(nèi)外鋼環(huán)來控制其最大壓緊度。對(duì)墊片接觸的法蘭密封面的表面精度要求不高。312023/2/5MaintenanceDepartment金屬纏繞墊片的主要用途回彈性優(yōu)良的金屬纏繞墊片能夠?qū)艿老到y(tǒng)的壓力熱循環(huán)和振動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，特別適用于負(fù)荷用于石化、機(jī)械、電力、冶金、造船、醫(yī)藥、原子能和宇航等部門。

不均勻、接合力易松弛，溫度與壓力周期性變化、有沖擊或震動(dòng)的場(chǎng)合。是閥門、泵、換熱器、塔、人孔、手孔等法蘭連接處的靜密封原件

322023/2/5MaintenanceDepartment金屬纏繞墊片的性能1、適用范圍廣。能耐高溫、高壓和適應(yīng)超低溫或真空下使用。2、應(yīng)用補(bǔ)償能力強(qiáng)。在高溫、高壓波動(dòng)頻繁的工位上，密封性能穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)。3、有良好的密封性能。4、使用安裝方便。

332023/2/5MaintenanceDepartment基本型金屬纏繞墊（A型）342023/2/5MaintenanceDepartment帶外環(huán)金屬纏繞墊（B型）352023/2/5MaintenanceDepartment帶內(nèi)環(huán)金屬纏繞墊（C型）362023/2/5MaintenanceDepartment帶內(nèi)外環(huán)金屬纏繞墊（D型）372023/2/5MaintenanceDepartmentASME金屬纏繞墊片螺栓壓緊力矩表-Class150382023/2/5MaintenanceDepartmentASME金屬纏繞墊片螺栓壓緊力矩表-Class300392023/2/5MaintenanceDepartmentASME金屬纏繞墊片螺栓壓緊力矩表-Class600402023/2/5MaintenanceDepartment金屬齒形墊片齒形墊片指由金屬平環(huán)，用特定加工工藝在環(huán)平面上加工出成90度夾角波形、鋸齒狀的金屬墊片。適用于高壓、高溫部位。耐腐蝕性強(qiáng),密封作用穩(wěn)定、可靠廣泛應(yīng)用于化工廠、電廠、核電站等的法蘭及連接處。根據(jù)使用部位和要求的不同，金屬齒形墊片可以做成帶內(nèi)外定位環(huán)和兩面加帖柔性石墨或聚四氟乙烯薄片的組合型墊片。金屬包覆墊片以柔性石墨、陶瓷纖維、石棉及無石棉板作為填充，外包不銹鋼、馬口鐵、紫銅等各種材質(zhì)的金屬薄板而成，特別適用熱交換器、壓力容器等高溫高壓密封部位。它有效防止墊片的散架、介質(zhì)的侵蝕，同時(shí)也提高了耐壓。適合于熱交換器、氣體管道、鑄鐵法蘭、汽缸頭以及鍋爐及其它容器。一般在安裝時(shí)，可壓制墊片初始厚度有30%的變形，這樣可有效密封法蘭的不平整和小缺陷。通過選擇不同的金屬及填充材料可適用于各種不同的介質(zhì)。

為什么泄漏?泄漏分析一、設(shè)計(jì)引起的泄漏A、法蘭或法蘭密封面型式選擇不當(dāng)——根據(jù)密封介質(zhì)、工作工況選擇不同法蘭或法蘭密封型式；B、密封材料選擇不當(dāng)——材料自身的回彈性（界面泄漏）及（滲漏）；C、法蘭、螺栓材料選擇不完配。二、制造、安裝與操作引起的泄漏A、法蘭和墊片的加工精度未達(dá)到技術(shù)要求，密封面有劃痕等；B、螺栓、墊片材料誤用；C、預(yù)緊螺栓操作不當(dāng)，造成墊片壓扁、壓傷；D、法蘭密封面不清潔，粘附各種雜物；E、管路法蘭存在偏口、錯(cuò)口、張口等；F、設(shè)備操作不穩(wěn)定，壓力、溫度波動(dòng)大及振動(dòng)引起螺栓松動(dòng)等；G、螺栓預(yù)緊力失效；法蘭墊片的熱緊固常溫下緊固的管道法蘭常在升溫后發(fā)生泄露，為什么？螺栓的溫度通常比法蘭高，膨脹大，墊片的緊固力減小，造成密封失效所以，常規(guī)的方法是在管道升溫后進(jìn)行熱緊固，物料溫度大于150度的管道，例如蒸汽和導(dǎo)熱油管道。452023/2/5MaintenanceDepartment泄漏的簡單處理法蘭間的泄漏是最常見的故障之一，快捷準(zhǔn)確的消除泄漏是保障生產(chǎn)的關(guān)鍵。處理泄漏的方法：1）發(fā)現(xiàn)泄漏后，第一步緊固螺栓，先擰緊能看見泄漏端或法蘭間間隙較大的的螺栓，然后對(duì)角擰緊其它螺栓。2）如第一步不能消除泄漏，松開法蘭上所有螺栓，檢查墊片，然后予緊螺栓（對(duì)角），觀察法蘭間的間隙，確定正常后，擰緊螺栓至要求力矩。如墊片有損壞，更換。3）若上述方法無效，檢查管道是否變形，為維持生產(chǎn)，可更換厚、軟的墊片（注意選擇合適的墊片材料）462023/2/5MaintenanceDepartment墊片的重復(fù)使用墊片在使用時(shí)，他的作用是貼合到法蘭的凹凸面，當(dāng)被使用以后，他的密封性能就會(huì)減弱，特別是含有橡膠和高溫下工作過的墊片。為了降低費(fèi)用，可以在低壓、常溫的工況下重復(fù)使用墊片。不建議重復(fù)使用墊片！472023/2/5Main