?墊片原材料選擇

一. 金屬墊片材料

1. 碳鋼:

推薦d工作溫度不超過538℃，特別當(dāng)介質(zhì)具有氧化性時(shí)。薄碳鋼板地不適合應(yīng)用于制造無機(jī)酸、中性或酸性鹽溶液的設(shè)備，如果碳鋼受到在的應(yīng)力，用于熱水工況條件下的設(shè)備事故率非常高。碳鋼墊片通常用于高濃度的酸和許多堿溶液。布氏硬度約120。

2. 304不銹鋼

18-8（鉻18-20%、鎳8-10%），推薦d工作溫度不超過760℃。在溫度 -196~538℃區(qū)間內(nèi)，易發(fā)生應(yīng)力腐蝕和晶界腐蝕。布氏硬度160。

3． 304L 不銹鋼

含碳量不超過0。03%。推薦d工作溫度不超過760℃。耐腐蝕性能類似304不銹鋼。低的含碳量減少了碳從晶格的析出，耐晶界腐蝕性能高于304不銹鋼。布氏硬度約140。

4． 316不銹鋼

18-12（鉻18%、鎳12%），在304不銹鋼中增加約2%鉬，當(dāng)溫度提高其強(qiáng)度和耐腐蝕性能提高。當(dāng)溫度提高時(shí)比其它普通不銹鋼具有更高抗蠕變性能。推薦d工作溫度不超過760℃。布氏硬度約160。

5． 316L不銹鋼

推薦d連續(xù)工作溫度不超過760℃~815℃。碳含量不超過相對(duì)于316不銹鋼具有更y秀的耐應(yīng)力和晶界腐蝕。布氏硬度約140。

6． 20合金

45%鐵、24%鎳、20%鉻和少量鉬和銅。推薦z大工作溫度不超過760℃~815℃。特別適用于制造耐硫酸腐蝕的設(shè)備，布氏硬度約160。

7． 鋁

鋁（含量不低于99%）。鋁具有y秀耐腐蝕性能和加工性能，適用于制造雙夾墊片。布氏硬度約35。推薦z大連續(xù)工作溫度不超過426℃。

8． 紫銅

紫銅的成份接近于純銅，其含有微量的銀以增加其連續(xù)工作溫度。推薦z大連續(xù)工作溫度不超過260℃。布氏硬度約80。

9． 黃銅

（銅66%、鋅34%），在大多數(shù)工況條件下，具有良好耐腐蝕性能，但不適應(yīng)醋酸、氨、鹽和y炔。推薦z大連續(xù)工作溫度不超過260℃。布氏硬度約58。

10．哈氏B-2

（26-30%鉬、62%鎳和4-6%鐵）。推薦z大工作溫度不超過1093℃。具有優(yōu)異的耐熱濃度鹽酸腐蝕性能。也具有優(yōu)異的耐濕氯化q氣體腐蝕、硫酸、磷酸和還原性鹽溶液腐蝕的性能。在高溫條件下具有高的強(qiáng)度。布氏硬度約230。

11．哈氏C-276

16-18%鉬、13-17.5%鉻、3.7-5.3%鎢、4.5-7%鐵、其余均為鎳）。推薦z大工作溫度不超過1093℃。具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。對(duì)各種嘗試的冷硝s或濃度達(dá)到70%的沸騰硝s具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，具有良好的耐鹽酸和硫酸腐蝕性能及優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕性能。這是因?yàn)?，在墊片有效寬度內(nèi)介質(zhì)泄漏阻力與泄漏通道的長度(正比于墊片寬度)成正比。布氏硬度約210。

12．英科耐爾600

鎳基合金（77%鎳、15%鉻和7%鐵）。推薦z大工作溫度不超過1093℃。在高溫條件下具有高的強(qiáng)度，通常用于需解決應(yīng)力腐蝕問題的設(shè)備。在低溫條件下，具有優(yōu)異的同加工性能。布氏硬度約150。

13．蒙乃爾400

（銅30%、鎳推薦z大連續(xù)工作溫度不超過815℃。除強(qiáng)氧化性酸外，對(duì)大多數(shù)酸和堿具有優(yōu)異耐腐蝕性能。在f酸、氯化b、b介質(zhì)中易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋，因而，不適應(yīng)用于上述介質(zhì)。被廣泛用于制造氫f酸的設(shè)備。布氏硬度約120。

14．鈦

推薦z大工作溫度不超過1093℃。在高溫條件下，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。眾所周知耐氯離子的侵蝕，在較寬的溫度和濃度區(qū)間，具有優(yōu)異的耐硝s腐蝕。鈦材在大多數(shù)堿溶液用的很少，適應(yīng)用于氧化工況條件。布氏硬度約216。

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?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)樽冃文埽A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。四氟包覆墊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。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，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。鏟刮法利用鏟刀斜刃緊貼密封面，鏟除墊片及其殘?jiān)朔ㄌ貏e適于膠墊片和橡膠石棉墊片。

四氟包覆石棉墊片

由此可見，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,FL）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，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。四氟包石棉墊片(4)壓力每種墊片都有其最g極限壓力，墊片的承壓性能隨材質(zhì)厚度的增加而減弱，材質(zhì)越薄，承壓能力就越大。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。

墊片的六種性能知多少

石墨墊片

由柔軟石墨制成的平墊片，適用于高溫、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)

金屬墊片

主要有三種型式：

1、八角形和橢圓形墊――適用于梯形槽式法蘭密封面A型對(duì)夾式蝶閥

2、齒形式是在金屬平墊片密封面上加工出錐齒形波紋――適用于凹凸式法蘭密封面

3、透鏡墊――適用于透鏡式法蘭密封面

金屬墊片有純鐵、極軟鋼、不銹鋼、鋁等多種材料

金屬墊片密封面的加工精度和表面粗糙度要求很高，螺栓壓緊力很大，使用于高溫高壓閥門。

金屬包石墨墊片

由薄金屬包覆環(huán)形石棉墊片而成。軟密封蝶閥一般用在凹凸式法蘭密封面。適用于較高溫度和壓力的閥門

纏繞式墊片

由波形金屬帶和密封材料帶混合纏繞而成。有鋼帶-石棉、鋼帶-聚四氟乙烯、鋼帶-柔性石墨等多種。一般用于凹凸式法蘭密封面。適用于較高溫度的中壓閥門。

聚四氟乙烯墊片

一般用于榫槽式密封面，主要有聚四氟乙烯和夾玻璃纖維聚四氟乙烯兩種材料。使用于較低溫度各種壓力的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)。

石棉橡膠墊片

適用于光滑式法蘭密封面、凹凸式法蘭密封面和榫槽式法蘭密封面。優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕和熱穩(wěn)定性較好，塑性好面，用較小壓緊力科保證密封。缺點(diǎn)是強(qiáng)度較低，易粘在法蘭密封面上。石棉橡膠墊片有萬n石棉板、防蝕石棉板，信號(hào)蝶閥般用石棉板、耐酸石棉板、耐油石棉板、夾金屬絲石棉板等多種材料。在同樣的預(yù)緊載荷下，墊片中部較墊片表面更易產(chǎn)生塑性能變形，此時(shí)，建立初始密封也越困難，故當(dāng)墊片厚度達(dá)到一定數(shù)值后，密封性能并無改變，甚至惡化。使用于較高溫的中壓閥門。