墊片密封基礎知識
墊密封廣泛應用于管道，壓力容器以及各種殼體的結合面的靜密封中。墊密封有非金屬密封墊，非金屬與金屬組合密封墊和金屬密封墊三大類。其常用材料有橡膠，皮革，石棉，軟木，聚四氟乙烯，鋼，鐵，銅和不銹鋼等。
常用的墊片形式有金屬纏繞墊片、齒形墊片、八角墊、透鏡墊、金屬環墊、波齒復合墊片、金屬包覆墊片、聚四氟乙烯墊片、改性四氟墊片、石棉墊片、非金屬墊片、無石棉墊片、石墨增強復合墊片等。
一、墊片的種類5 l+ V4 |9 y" o; I) L0 N v5 Y
墊片的種類繁多，按其材料和結構大致可分為三大類。* Y+ ]! h1 }* ~. J) y8 {; {
1.非金屬墊片: m: U/ e2 A* {% h0 S
有橡膠、石棉橡膠板、柔性石墨、聚四氟乙烯等，截面形狀皆為矩形；
' y0 y# _3 }# |5 w! a5 S2.金屬復合型墊片2 O% T$ c: E, c& J1 X9 y
有各種金屬包墊、金屬纏繞墊；: z2 E! N: Y0 }* n
3.金屬墊片6 _5 ~+ |8 z+ Q5 s, }
有金屬平墊、波形墊、環形墊、齒形墊、透鏡墊、三角墊、雙錐環、C形環、中空Ｏ形環等。
7 J7 N+ [$ A! B2 O' j& E- x3T按照密封分類的原則，上述墊片中的**、**和第三類的金屬平墊、波形墊、環形墊、齒形墊、透鏡墊屬于強制型密封，而其余則為半自緊或自緊式密封。5l0 r7 [) l4 f2 M9 f3 g
二、墊片的性能和構造
, i1 k( ? N) \! I! ^; ]7 k各種墊片的性能和構造分別介紹如下：
; D r% L" H/ V: s$ [1 J* R1.非金屬墊片
* N% v+ n9 E$ o$ E% E: E（1）橡膠板+ g w1 P' U4 a% j& J
用于密封的橡膠品種較多，一般有天然橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、異丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、硅橡膠、氟橡膠。/ ^, M: F/ i3q S& v
制作墊片的橡膠板材用量較大的有天然橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠三種。近幾年，氟橡膠等特種橡膠也逐步推廣使用。$ I5 p2 S9 c0H6 y
有關橡膠板材的數據，詳見工業橡膠板標準GB5574-85。4 R. \% y9 m2 W) g7 E
（2）石棉橡膠板
2 D1 ?, j* y- v, m7 P石棉- f2 [: ^4 G3 s3 A" h0 R
橡膠板是由石棉、橡膠和填料經壓制而成的。根據其配方、工藝、性能及用途不同，主要有高壓石棉橡膠板、中、低壓石棉橡膠板和耐油石棉橡膠板。3C& C: G g+ O" X# O; l. N
制造石棉橡膠板的石棉材料有溫石棉、藍石棉（青石棉）兩種。溫石棉屬于蛇紋石類石棉，其主要成分是含有約13%結晶水的鎂硅酸鹽，它耐熱、耐堿性好，抗拉強度高，耐酸性能較差，大多數石棉橡膠板都由它制作。藍石棉屬于角閃石類石棉，主要成分是含有2.5～3.5%結晶水的硅酸鹽，氧化鎂成分極微，氧化鐵約占18～24%。藍石棉不僅耐熱性能好，而且耐酸性能也好，故多被用于制造耐酸石棉橡膠板。'k4 m4 f$ P* U0 u
石棉纖維的質量對石棉橡膠板的性能影響較大，故要求石棉纖維抗拉強度高，耐熱性能好，有一定的長度，纖維易撓曲，有彈性。一般高壓石棉橡膠板和400號耐油石棉橡膠板都采用2、3級石棉纖維。
; U+ t6 Y0 D7 S8 Y( T-?因為石棉屬疏松性材料，壓制成板材后內部尚有大量孔隙，須加入一定量的橡膠（作為粘結劑）和各種填充劑制成石棉橡膠板。加入的粘結劑和填充劑可以填塞空隙，防止滲漏。一般，石棉纖維占60~85%。5q1 ~! N4 }( V9 b
例如，高壓石棉橡膠板XB450其配方如下：
9 `7 W+ f0 l- \
3 @/ m, v: Z" }2 k I @0 J3 X其余為硫化劑和填充劑。5 x1 p8 ]* [8y
400號耐油石棉橡膠板配方如下：
; k4 B7 w7 {. V2 e! X$ A0 Q$ l石棉纖維 68%；丁腈橡膠（內含36~40%丙烯腈）17%；碳酸鈣8.2%；酚醛樹脂1.5~2%；其余為硫化劑及各種填充劑。5 U4 g) {8`/ t
石棉橡膠板有適宜、彈性、柔軟性、耐熱及耐介質性，用它制作墊片，既方便又便宜，因此在化工企業中，尤其是中、小型化工廠得到廣泛應用。有關標準見表2-1.&q7 o* t. p2 O' g/ @! L" s# `& ~
隨著石油化學工業的迅速發展，石棉橡膠板相繼出現了一些新產品。例如，由石棉橡膠板和一層或多層鍍鋅鋼絲或不銹鋼絲網組成的增強石棉橡膠板以及在石棉中加入氟橡膠制成的耐酸耐油石棉橡膠板。
3 f6 r1 }4 F3 e（3）柔性石墨板材及帶材5 m! ? n' z; g0 ~* @9 O
柔性石墨是一種新穎的密封材料，具有良好的回彈性、柔軟性、耐介質性、耐溫性，在化工企業中迅速得到推廣應用。其板材和帶材的性能見第十四章。
" [5 T" @! |5 \ c/ g4 p0 P（4）聚四氟乙烯" g6 d. I. I, f8 F
聚四氟乙烯是合成樹脂材料中的佼佼者。優良的耐腐蝕性能使他在絕大部分強腐蝕介質中可作為密封墊片，對于不允許物料有污染的醫藥、食品等行業尤為合適，是塑料中使用溫度*高者。但是聚四氟乙烯材料受壓后易冷流，受熱后易蠕變，影響密封性能。通常加入部分玻璃纖維、石墨、二硫化鉬，以提高抗蠕變和導熱性能。9m, h0 f1 p- S6 x# x |
聚四氟乙烯墊片通常是由板材裁制的。它還可與石棉橡膠板、石棉板制成聚四氟乙烯包墊。其結構見圖2-3。0 i8 v0 U- C: y9T! d5 `
2 {, F# T; }9 U+ [
圖2-3（a）為Y型斷面的包墊，它是用筒料車削成0.8~1mm厚的環狀薄片，從外側厚度的中心切開，在切口中放入芯材。切口開至距內孔處約為1.5~2mm。圖（b）為型斷面包墊，內徑可與法蘭內徑一致，以防止流體在法蘭處產生渦流。由于芯材放入后空隙比Y型小，故內部空氣膨脹量也小，密封性能好。圖（c）為厚0.4~0.8mm的帶狀聚四氟乙烯薄膜，將它兩端熱合后抱在環狀的芯材外面呈U狀，制造簡便，適用于直徑較大的設備。!E4 a9 d% j# x: P$ V, q6 m
從70年代起，國外出現了一種GORE-TEX聚四氟乙烯接口密封帶，它是將聚四氟乙烯擴張成一種強韌、多孔的材料，及GORE-TEX膨體聚四氟乙烯。該材料保持了聚四氟乙烯原有的各種性能，截面為扁平狀，比聚四氟乙烯塑料更為柔軟，壓縮性能好。在一些法蘭表面質量不高或玻搪類設備上使用，比一般的密封材料更為合適。此外，該密封帶以各種寬度的盤形包裝供貨，可根據設備的具體情況，現場截取所需長度。安裝時，接**叉安放并留出一定長度，便可壓緊。據介紹，GORE-TEX接口密封帶使用范圍如下：壓力至20MPa，溫度-260~315℃。;\4 R) J ~/ E5 A1 T
聚四氟乙烯的物理、化學性能和機械性能見第十四章。
0 M1 E0 X. r6 q* B（5）其它
8 H2 o/ e! f2 U- H為了解決化工生產中的密封問題，國內還試制出一些石棉類墊片。現舉幾例介紹如下：2 u0 c# w+j. {6 U
①7 u8 ]) u8 J- H) _
石棉樹脂板墊片6 H& y2 _/ S5 d% `
采用藍石棉和聚氯乙烯樹脂等原料制成的一種軟質板狀材料裁成的耐酸墊片，強度較高，耐壓性能好，價格較為便宜。試樣在65%硝酸中煮沸1小時，重量損失為7.28%。1g7 Y, [$ C+ Y* V! B
②
9 ~, w" x2 H+ d7 i1 ^石棉浸漬墊片
7 K, O- t; R3 G4 X4 p! ?4 [2 j( x9G采用耐酸的藍石棉板沖制成型并經浸漬耐酸涂料而成的一種定型耐酸密封墊片。/ t, ~) F! a# y' j$ _
上兩種墊片在硝酸、硫酸作浸泡、煮沸試驗后，其失重和增重百分比均大大低于耐酸石棉橡膠板。
( r* I$ h4 [1 c) n* Q8 V0 e③
: d6 u# t: ?' ~8 K. X* H: f石棉編織墊片
& l4 l5 `* M! `$M將石棉繩編織成扁平狀，然后將兩頭用石棉繩縫接而成的墊片。根據使用溫度的高低，石棉用料有所不同。目前，國內采用60~70%藍石棉與**溫石棉混制的石棉編織墊片，可使用至800℃。!~" p7 a( F0 P9 j' h+ {; m
2、金屬復合型墊片
' {4 \3 F$ ?; {# k9 B+y非金屬墊片（除柔性石墨外）的耐高溫、高壓性能均不如金屬材料。因此，為了解決高溫、高壓設備的密封，設計了金屬復合型墊片。
" m; }- W0 l. ?, L) f1 h* t/u
6 y; B& B- g$ P* e8 v i（1）金屬包墊
) V6 ~. k, ]" G3o該墊片以非金屬材料為芯材，外包厚度為0.25~0.5mm的金屬薄板。按包覆狀態，可分為全包覆、半包覆、波形包覆、雙層包覆等。見圖2-4。4{: c' d! e! W- U1 G9 [$ |
金屬薄板根據材料的彈塑性、耐熱性和耐蝕性選擇選取。主要有銅鍍鋅鐵皮、不銹鋼、鈦、蒙乃爾合金等。使用較多的為銅、鍍鋅鐵皮和不銹鋼。
7 y5 T" C( b# ~5B作為金屬包墊的中芯材料，耐熱性是主要考核指標。一般采用石棉板或低橡膠用量的石棉橡膠板、耐高溫性能好的碳纖維或瓷質纖維（一般指碳化硅纖維、氮化硅、氮化硼纖維）及柔性石墨板材等。7Z# a' h3 O, Z
金屬包墊的另一特點是能制成各式異形墊片。例如橢圓形、方形、帶叉形或更復雜的形狀，可以滿足各種熱交換器管箱和非圓形壓力容器密封的需要，而其它復合型墊片卻不能。
* |$ d$ G( I4 G$ Y6 V4 k: S目前，煉油行業使用全包覆型包墊較多，其標準有JB1163-82.
' g& X8 q. X6 G（2）金屬帶纏繞式墊片
" w! z! e. x0Q纏繞墊片是由薄的金屬波形帶與石棉或柔性石墨等非金屬帶交替繞成螺旋狀，將金屬帶的始末端點焊二制成。國外亦稱作螺旋墊片。
* |6 w2 S9 x. m- @" ~1R
5 K8 `& O, I4 x7 [' P8 g' j(y纏繞墊有四種類型，見圖2-5.圖2-5（a）為基本型；圖2-5（b）為帶內環的；圖2-5（c）為帶外環的；圖2-5（d）為帶內、外環的。鋼帶剖面形狀也有兩種：W形和V形。W形鋼帶回彈性能優于V形，但加工困難，故國內目前絕大部分使用V形。其剖面圖見2-6。
6 z0 `/ l& ]4 L6 q/N
- ], B9 }' B0 \, } ?鋼帶材料一般有低碳鋼、不銹鋼、鈦、蒙乃爾合金等，厚度為0.15~0.2mm。國內大都采用低碳鋼、1Cr18Ni9Ti不銹鋼。非金屬帶材中,曾以石棉帶為主，近年來，柔性石墨材料得到迅速發展，大有取代石棉纏繞墊之勢。此外，國外還出現了聚四氟乙烯帶、陶瓷纖維紙、碳纖維紙纏繞墊片。纏繞墊的標準有JB1162-82.
0 R& {+ D# z3O加內、外環對增進纏繞墊的密封性能有一定作用。由于金屬帶的斷面形狀使纏繞墊獲得一定彈性，再加上內、外環，則當基本型墊片受壓時，外環和內環分別處于受拉和受壓狀態；當基本型墊片載荷下降時，內、外環儲藏的能量釋放，提高了墊片的回彈力。與其它類型墊片相比，增強了對壓力和溫度變化的適應能力，二次緊固的必要性也大大減少。
@# j/ Q* b1 G&y另外，加內環可阻止由于過度緊固造成的墊片壓損，減小法蘭之間的間隙，防止因流體渦流對墊片的侵蝕；加外環有利于安裝時墊片的定位。3 ^"l; U$ v1 x# j" @0 q
3、金屬墊片
5 P* X' x" e4 g% c/C強制型密封常用的金屬墊片有金屬平墊、波形墊、齒形墊、環形墊（包括八角墊、橢圓墊兩種）。這些墊片制造比較復雜，特別對于直徑大的墊片（如環形墊），需經卷制、焊接、探傷、車削多道工藝，精度和表面粗糙度要求相對高一些，故成本也高，一般用于高溫、高壓和非金屬墊以及金屬包墊所不能勝任的苛刻條件下。%k" e% k9 ~, l- Y, S& g
金屬墊片根據介質的溫度和物性，通常選用鋁、銅、軟鋼、純鐵、不銹鋼、鈦、蒙乃爾合金等材料。例如，合成氨裝置中常用鋁和軟鋼，而尿素裝置中則多用1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti；高溫時可采用1Cr18Ni9Ti、蒙乃爾合金，低溫中0Cr18Ni9較為合適。
& D% B: C5 z3 F2 @三、墊片的選擇
2 P5 L) [/ [( S) }1、選擇時的注意事項$ B {. f2 M/ N I* z
正確選用密封墊片是保證設備無泄漏之關鍵。對于同一種工況，一般有若干種墊片可供選擇。必須根據介質的物性、壓力、溫度和設備大小、操作條件、連續運轉周期長短等情況，合理地選擇墊片，揚長避短，充分發揮各種墊片的特點。1[' Y( a" a7 q1 `
選擇墊片時，應充分考慮下列因素：
5 C# Q6 [ B$ c2 @! C# g0 e4 o"e（1）有良好的彈性和恢復性，能適應壓力變化和溫度波動；
! I7 _ t3 u$ y/ q! w（2）有適當的柔軟性，能與接觸面很好地貼合；
; {/ e7 T$ h9 N; R4 A（3）不污染工藝介質；
! x* u# d# c" R（4）有足夠的韌性而不因壓力和緊固力造成破環；/ |0 U7 G8 q; L l. k,J% D& W9 Z
（5）低溫時不硬化，收縮量小；, z5 R$ S' ~: Y/ ^! {
（6）加工性能好，安裝、壓緊方便；5 w: a3 J" z `9 X/ m+ K4 M
（7）不粘結密封面、拆卸容易；7 H/ H9 d2 M0 L; A' U6 J
（8）價格便宜，使用壽命長。3 h; C& `/ c0 r) B% D" s& Z3 N
在墊片的使用中，壓力和溫度二者是相互制約的，隨著溫度的升高，在設備運轉一段時間后，墊片材料發生軟化、蠕變、應力松弛現象，機械強度也會下降，密封的壓力降低。反之亦然。例如，手冊上列舉高壓石棉橡膠板XB450在水、蒸汽介質中，使用溫度450℃、壓力＜6MPa（該材料作密封性能試驗時，在440℃~450℃、12MPa的蒸汽中保壓30分鐘）。但在長期實際使用中，溫度若達到450℃，所能密封的壓力僅0.3~0.4MPa。對于滲透性強的氣體介質則僅有0.1~0.2MPa。4g, |. L; u2 T: [
上述情況，在選用時應予以充分考慮。
, B. u: ^: p5 k2、國產墊片的選用6 Y6 }$ j: I: `5 e
（1）工業橡膠板8 L+ G* N- l% f" b& I3 D8 P) ~
天然橡膠適用于水、海水、空氣、惰性氣體、堿類、鹽類水溶液等介質，但不耐礦物油和非極性溶劑，長期使用溫度不超過90℃，低溫性能優異，可在-60℃以上使用。
+ v* @, ?/ r% |7 Y3 z3 W( M)i丁腈橡膠適用于石油類產品，如石油、潤滑油、燃料油等，長期使用溫度為120℃，如在熱油中可耐150℃，低溫為-10~-20℃。
4 m1 \; Q$ V* f- X( ~; \0b氯丁橡膠適用于海水、弱酸、弱堿、鹽溶液，耐氧和臭氧老化性能優異，耐油性次于丁腈橡膠而優于其他通用橡膠，長期使用溫度低于90℃，*高使用溫度不超過130℃，低溫為-30~-50℃。
; ^( _ U: V" S. L( ?- u7 _3{氟橡膠有多個品種，它們分別具有良好的耐酸、耐氧化性能以及耐油、耐溶劑性能。可以在幾乎所有的酸類介質以及一些油和溶劑中使用，長期使用溫度低于200℃。
9 u( J" U9 e/ n0 \1 u$ q!Q橡膠板材作為法蘭墊片，多用于管道或經常拆卸的人孔、手孔，壓力不超過1.568MPa。因在各類墊片中，橡膠墊片*軟，貼合性能好，在較小的預緊力下就能發揮密封效果。正因如此，在承受內壓時，因墊片偏厚或硬度偏低而容易被擠出。&y( G. T* U1 n* t% S
橡膠板材在苯、酮、醚等有機溶劑中使用，易出現溶脹、增重、變軟、發粘現象，導致密封失效。一般溶脹度超過30%就不能使用。
% o, v/ b7 g" F" f0r在低壓（尤其是0.6MPa以下）、真空情況下，采用橡膠墊較為適宜。橡膠材料致密性好，透氣率低。例如氟橡膠，*適宜作真空容器的密封墊片，真空度*高可達1.3×10-7Pa。橡膠墊在10-1~10-7Pa真空度范圍使用時，需經烘焙和抽氣處理。/L; x- U- U4 W( R3 I1 x
石棉橡膠板價格較其它墊片低，使用方便；*大問題是：墊片材料雖然加入了橡膠和一些填充劑，仍無法將那些串通的微小孔隙完全填滿，存在微量滲透。故在污染性極強的介質中，即使壓力、溫度不高也不能使用。當用于一些高溫油類介質時，通常在使用后期，由于橡膠和填充劑碳化，強度降低，材質變疏松，便在界面和墊片內部產生滲透，出現結焦和發煙現象。另外，石棉橡膠板在高溫下易粘結在法蘭密封面上，給更換墊片帶來了許多麻煩。
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- `" x" Y& r3 g1 v(y在受熱狀態下，墊片在各種介質中的使用壓力取決于墊片材料的強度保持率。石棉纖維材料中存在著結晶水和吸附水。110℃時，纖維之間的吸附水已有2/3析出，纖維的抗拉強度約降低10%；368℃時，吸附水全部析出，纖維的抗拉強度約降低20%；超過500℃，結晶水開始析出，強度則更低。介質對石棉橡膠板的強度影響也很大。例如，在航空潤滑油和航空燃油中，400號耐油石棉橡膠板橫向抗拉強度相差80%，這是由于航空燃油對板材中橡膠的溶脹比航空潤滑油嚴重之故。考慮到上述因素，國產石棉橡膠板XB450的推薦**使用范圍：溫度250℃~300℃，壓力3~3.5MPa；400號耐油石棉橡膠板使用溫度不宜超過350℃。
# V1 t- r+ g ~* i( V9 @; C6 P'_石棉橡膠板含有氯離子和硫化物，吸水后容易與金屬法蘭形成腐蝕原電池，尤其是耐油石棉橡膠板中硫磺含量高出普通石棉橡膠板好幾倍，故在非油性介質中不宜使用。墊片在油品和溶劑類介質中會發生溶脹現象，但在一定范圍內，對密封性能基本沒有什么影響。例如，400號耐油石棉橡膠板在常溫航空燃油中作24小時浸泡試驗，要求因吸油重量增加不得超過15%。
$ t5 f. W+ s# L" D* @& ?, r%d國產石棉橡膠板與國外品牌產品相比尚有一定差距。某單位的統計數字表明，在超過350℃的油介質中，凡使用石棉橡膠板不漏的大多為進口產品。圖2-7是日本石油工業標準JPI-7S-71《石油工業用石棉橡膠板使用標準》，使用期限約為一年。圖2-7（a）為該材料標準的A種，國產墊片中XB350和NY300的抗拉強度和使用溫度與它接近。圖2-7（b）為該材料標準的B種，國產墊片XB450和400號耐油石棉橡膠板的抗拉強度和使用溫度超過或接近它。故圖2-7對國產石棉橡膠板的使用有一定的參考價值。
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（3）聚四氟乙烯
% N5 U: ^7 l1 K# v(j聚四氟乙烯在受壓及高溫下易冷流及蠕變，故一般用于低壓、中溫、強腐蝕以及不允許污染的介質，如強酸、強堿、鹵素、藥品等。**使用溫度在150℃，壓力1MPa以下。填充聚四氟乙烯雖然強度高些，但使用溫度也不超過200℃，且耐腐蝕能力下降。聚四氟乙烯包墊*高使用壓力一般不超過2MPa。圖2-8表示某一試驗中，聚四氟乙烯墊片以及包墊的使用曲線。
! g. l/ t/ F!m由2-8（a）可見，由于溫度升高，材料發生蠕變，致使密封壓力明顯下降。即使不升溫，隨著時間的延長，密封面的壓緊應力也會下降，產生“應力松弛現象（見圖2-8（b））”。該現象在各種墊片中都會產生，只是聚四氟乙烯墊的應力松弛現象較為嚴重，應予注意。
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8 D+ `) n$ v& O* A8Q聚四氟乙烯的摩擦系數較小（壓緊應力大于4MPa，摩擦系數為0.035~0.04），預緊時墊片易向外滑移，所以*好采用凹凸式法蘭面。當采用平面法蘭時，可將墊片外徑接觸螺栓，利用螺栓阻止墊片外滑。圖2-3（a）、圖2-3（b）兩種聚四氟乙烯包墊使用直徑不大于300mm，圖2-3（c）則可用在直徑300mm以上的設備、特別是搪玻璃設備及管道。由于搪玻璃設備是在金屬表面噴涂了一層瓷釉后燒結而成的，釉層很脆，加之噴涂不均勻和釉層流動，法蘭表面平面度較差。采用金屬復合型墊片易損壞釉層，所以推薦使用芯材由石棉板加橡膠的聚四氟乙烯包墊。這種包墊既容易與法蘭面貼合又耐腐蝕，使用效果良好。
# \, O3 T7 b) `5 ~! e%d有許多廠在溫度、壓力不高的強腐蝕介質中，采用石棉橡膠板外纏聚四氟乙烯生料帶，用于經常拆卸的人孔、管道上。由于制作、使用方便，頗受歡迎。
6 ?$ w. i8 Y# g. k（4）其它7 f3 R6 {5 t+ N8 ]& k+ p% a- N9 h
石棉樹脂板和浸漬石棉板墊片多用于各種酸性介質的管道、泵、閥、進出口法蘭，其使用溫度在80℃、壓力在0.6MPa以下。: }5 v'L. k6 {% E# h& e% ?' v
石棉編制墊片適用于壓力0.1MPa以下，溫度不超過800℃的低壓、高溫工況。并可根據設備的具體要求，編織成不通寬度、厚度、直徑的墊片。或將石棉帶剪下后直接敷在法蘭表面。它用于大型硫酸、硝酸氧化爐以及一些未經加工的設備接口處，效果遠遠超過原來的石棉繩。(V5 n" n, I, L7 p& L0 o8 w2 b
（5）金屬包石棉墊6 A [5 ? h, n7 v8 ^# q$ w
由金屬薄板包覆石棉板或石棉橡膠板，使其不與介質直接接觸，避免了石棉纖維強度下降，客服了滲漏現象，從而擴大了石棉橡膠板的使用范圍。一般金屬包石棉墊使用溫度為450℃（個別也有達600~700℃，如在常壓~0.16MPa的煙道氣中），使用壓力為4MPa，*高可達6MPa。如壓力再增高，墊片易產生橫流現象，芯材從搭接處擠出。;p, U1 S; `4 M- t" J0 u0 F6 ^
由于金屬包石棉墊需要較大的螺栓擰緊力，即使當使用壓力低于2.45MPa，也不能采用pg25公斤級以下的法蘭。否則，法蘭、螺栓的剛度就顯得不夠，產生變形而導致密封失效。有人認為，若將芯材改為彈性較好的合成橡膠，其緊固力就會下降。其實不然，因為芯材改軟后，緊固力被芯材吸收，不能提供金屬板在法蘭面上貼合所需的緊固力，包墊反容易被極壞。另外，在含氯離子較多的介質以及酸性介質中，不銹鋼包墊及鐵皮包墊的搭接處易產生縫隙腐蝕。&p F# g3 U) G) B
溫度高于450℃，芯材可使用陶瓷纖維或碳纖維。某鋼鐵廠采用金屬包陶瓷纖維墊片用于1100℃的高溫，使用二年尚未損壞。柔性石墨作芯材是*合適的。目前，國內已批量生產金屬包柔性石墨墊。其使用效果優于金屬包石棉墊。
/ }7 @6 W4 A6 _7 k4 i6 Y8 ^-[金屬包墊能制成各種形狀，大量用于各種熱交換器、反應器的大蓋、裝卸孔、人孔法蘭等。國內曾制作過直徑為2m的鐵包墊，使用情況良好。&S& w0 Y, p8 ~, u( o$ f# S/ ~3 a) A- ^
在金屬包墊的表面貼覆一層柔性石墨薄板，這種墊片與表面未包覆的同類金屬包墊相比，預緊比壓較小，密封性能更佳。圖2-9為兩者壓緊應力與泄漏量的關系曲線。0G6 M G/ V2 F' X; N
7 o& K' K* b5 U6 }0 w0 D
目前國內尚無此產品，故有的單位將現有的柔性石墨皺紋帶貼在金屬包墊以及金屬平墊、齒形墊甚至石棉橡膠墊表面，解決了許多泄漏難題。例如某廠的熱交換器，壓力為5.88MPa、溫度450℃，介質為氫/油氣。曾用過金屬平墊、齒形墊，均有泄漏。后在平墊上貼了柔性石墨皺紋帶，解決了這一問題。應該指出，這種墊片形式是一種解決法蘭墊片泄漏的簡便措施，貼覆柔性石墨帶的工作性質量直接影響設備能否正常運轉。若在帶材背面涂刷一層膠水，可提高貼覆質量。3O! K$ _5 U/ M0 A" l/ i' q
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（6）金屬纏繞墊
2 Z, N3 ?' n% I0 P% l$^金屬纏繞墊巧妙地利用金屬的耐熱性、回彈性和強度以及非金屬材料的柔軟性，所以密封性能較好，其中又以不銹鋼帶纏繞柔性石墨墊的性能為*佳。其預緊比壓較石棉纏繞墊小，不存在石棉纖維毛細孔滲漏的缺點。圖2-10為兩者預緊比壓與泄漏量的關系曲線。#e! `& ?' s% ]+ i7 T
在油介質中，金屬帶材多使用0Cr13，而其它介質則推薦使用1Cr18Ni9Ti。
8 a- q/ P' e1 t! D3 o+ c.v不銹鋼帶柔性石墨纏繞墊在氣體介質中，使用壓力為14.7MPa（國內有高達19.6MPa），在液體中可用至30MPa。溫度-190~+600℃（在無氧、低壓情況下可用至1000℃）。
7 }8 {9 l' [1 E) b- h: b/S聚四氟乙烯的耐低溫性能良好，它在低溫下的屈服強度大大高于常溫時的強度。所以聚四氟乙烯纏繞墊可用于低溫介質，如液態烴等。同時，因加入金屬帶提高了導熱性，聚四氟乙烯纏繞墊使用溫度可達250℃，在酸性介質中可用至9MPa、200℃。+b/ l4 p, ?3 d4 P& B0 ?
纏繞墊用于壓力和溫度波動較大的換熱器、反應器、管道、閥門、泵進出口法蘭較為合適。對于中等以上壓力、溫度超過300℃者，應考慮使用帶內環、外環或內外環。若使用凹凸面法蘭，配帶內環的纏繞墊效果更好些。*f+ K1 Y- }- G% v3 e( W# f
在柔性石墨纏繞墊兩面貼覆柔性石墨板也能取得好的密封效果。某大型化肥廠廢熱鍋爐屬高溫高壓關鍵設備，用帶外環的柔性石墨纏繞墊，滿負荷時不漏，減負荷時則漏。在墊片兩面增加了0.5mm厚的柔性石墨板，剪成圓弧狀，接頭部分采用斜口搭接，使用情況良好。
2 U. ~" x1 `* A8 A（7）金屬平墊、波形墊和齒形墊! u* _1 {# v+ n# d/ b- n
金屬平墊和金屬波形墊一般用于中、高壓閥門、管道和直徑較小的設備法蘭上。使用壓力則根據溫度的不同，前者為1.568~31.36MPa，后者為1.568~3.92MPa。墊片材質根據介質和溫度選取。:B( h1 y( a1 @- H: L8 S
（8）八角墊和橢圓墊9 I! N) g3 o r+ N9 F6 ?, C
用于梯形槽面法蘭的八角墊和橢圓墊（煉油行業俗稱“土鋼圈”）密封性能均好。在溝槽的錐面上，八角墊為面接觸而橢圓墊是線接觸。因此，橢圓墊在低緊固力下貼合性好，但需進行二次緊固；而八角墊一般一次緊固后，不易出現泄漏。它們的不足之處為要求較大的螺栓擰緊力，當用于低壓高溫情況時，法蘭等級須在pg25公斤級以上。轉載請注明出自泵閥技術論壇http://www.pumpvip.com/,本貼地址:javascript:redirect('http%3A//www.pumpvip.com/')viewthread.php?tid=24779
墊密封的泄露有三種形式：界面泄露，滲透泄露和破壞性泄露。其中以前二者為主要形式。