密封墊片專業(yè)知識(shí)介紹
來源：深圳市澳佛特橡膠制品有限公司 發(fā)布日期：2016-09-19 瀏覽次數(shù)：1492
一、墊片的種類
墊片的種類繁多，按其材料和結(jié)構(gòu)大致可分為三大類。
1.非金屬墊片
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;
2.金屬復(fù)合型墊片
有各種金屬包墊、金屬纏繞墊;
3.金屬墊片
有金屬平墊、波形墊、環(huán)形墊、齒形墊、透鏡墊、三角墊、雙錐環(huán)、C形環(huán)、中空O形環(huán)等。
按照密封分類的原則，上述墊片中的第一、第二和第三類的金屬平墊、波形墊、環(huán)形墊、齒形墊、透鏡墊屬于強(qiáng)制型密封，而其余則為半自緊或自緊式密封。
二、墊片的性能和構(gòu)造
各種墊片的性能和構(gòu)造分別介紹如下：
1.非金屬墊片
(1)橡膠板 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。
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。
有關(guān)橡膠板材的數(shù)據(jù)，詳見工業(yè)橡膠板標(biāo)準(zhǔn)GB5574-85。
(2)石棉橡膠板 石棉 橡膠板是由石棉、橡膠和填料經(jīng)壓制而成的。根據(jù)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。
制造石棉橡膠板的石棉材料有溫石棉、藍(lán)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(jié)晶水的鎂硅酸鹽，它耐熱、耐堿性好，抗拉強(qiáng)度高，耐酸性能較差，大多數(shù)石棉橡膠板都由它制作。藍(lán)石棉屬于角閃石類石棉，主要成分是含有2.5～3.5%結(jié)晶水的硅酸鹽，氧化鎂成分極微，氧化鐵約占18～24%。藍(lán)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。
石棉纖維的質(zhì)量對(duì)石棉橡膠板的性能影響較大，故要求石棉纖維抗拉強(qiáng)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(hào)耐油石棉橡膠板都采用2、3級(jí)石棉纖維。
因?yàn)槭迣偈杷尚圆牧希瑝褐瞥砂宀暮髢?nèi)部尚有大量孔隙，須加入一定量的橡膠(作為粘結(jié)劑)和各種填充劑制成石棉橡膠板。加入的粘結(jié)劑和填充劑可以填塞空隙，防止?jié)B漏。一般，石棉纖維占60~85%。
例如，高壓石棉橡膠板XB450其配方如下：
其余為硫化劑和填充劑。
400號(hào)耐油石棉橡膠板配方如下：
石棉纖維 68%;丁腈橡膠(內(nèi)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。
石棉橡膠板有適宜、彈性、柔軟性、耐熱及耐介質(zhì)性，用它制作墊片，既方便又便宜，因此在化工企業(yè)中，尤其是中、小型化工廠得到廣泛應(yīng)用。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見表2-1.
隨著石油化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，石棉橡膠板相繼出現(xiàn)了一些新產(chǎn)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(wǎng)組成的增強(qiáng)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)柔性石墨板材及帶材 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(zhì)性、耐溫性，在化工企業(yè)中迅速得到推廣應(yīng)用。其板材和帶材的性能見第十四章。
(4)聚四氟乙烯 聚四氟乙烯是合成樹脂材料中的佼佼者。優(yōu)良的耐腐蝕性能使他在絕大部分強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中可作為密封墊片，對(duì)于不允許物料有污染的醫(yī)藥、食品等行業(yè)尤為合適，是塑料中使用溫度最高者。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(dǎo)熱性能。
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(jié)構(gòu)見圖2-3。
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(huán)狀薄片，從外側(cè)厚度的中心切開，在切口中放入芯材。切口開至距內(nèi)孔處約為1.5~2mm。圖(b)為型斷面包墊，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。由于芯材放入后空隙比Y型小，故內(nèi)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(huán)狀的芯材外面呈U狀，制造簡(jiǎn)便，適用于直徑較大的設(shè)備。
從70年代起，國外出現(xiàn)了一種GORE-TEX聚四氟乙烯接口密封帶，它是將聚四氟乙烯擴(kuò)張成一種強(qiáng)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(zhì)量不高或玻搪類設(shè)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(jù)設(shè)備的具體情況，現(xiàn)場(chǎng)截取所需長度。安裝時(shí)，接口交叉安放并留出一定長度，便可壓緊。據(jù)介紹，GORE-TEX接口密封帶使用范圍如下：壓力至20MPa，溫度-260~315℃。
聚四氟乙烯的物理、化學(xué)性能和機(jī)械性能見第十四章。
(5)其它 為了解決化工生產(chǎn)中的密封問題，國內(nèi)還試制出一些石棉類墊片。現(xiàn)舉幾例介紹如下：
① 石棉樹脂板墊片 采用藍(lán)石棉和聚氯乙烯樹脂等原料制成的一種軟質(zhì)板狀材料裁成的耐酸墊片，強(qiáng)度較高，耐壓性能好，價(jià)格較為便宜。試樣在65%硝酸中煮沸1小時(shí)，重量損失為7.28%。
② 石棉浸漬墊片 采用耐酸的藍(lán)石棉板沖制成型并經(jīng)浸漬耐酸涂料而成的一種定型耐酸密封墊片。
上兩種墊片在硝酸、硫酸作浸泡、煮沸試驗(yàn)后，其失重和增重百分比均大大低于耐酸石棉橡膠板。
③ 石棉編織墊片 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(jù)使用溫度的高低，石棉用料有所不同。目前，國內(nèi)采用60~70%藍(lán)石棉與一級(jí)溫石棉混制的石棉編織墊片，可使用至800℃。
2、金屬復(fù)合型墊片
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(shè)備的密封，設(shè)計(jì)了金屬復(fù)合型墊片。
(1)金屬包墊 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(tài)，可分為全包覆、半包覆、波形包覆、雙層包覆等。見圖2-4。
金屬薄板根據(jù)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。
作為金屬包墊的中芯材料，耐熱性是主要考核指標(biāo)。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(zhì)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。
金屬包墊的另一特點(diǎn)是能制成各式異形墊片。例如橢圓形、方形、帶叉形或更復(fù)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(fù)合型墊片卻不能。
目前，煉油行業(yè)使用全包覆型包墊較多，其標(biāo)準(zhǔn)有JB1163-82.
(2)金屬帶纏繞式墊片 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(diǎn)焊二制成。國外亦稱作螺旋墊片。
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(nèi)環(huán)的;圖2-5(c)為帶外環(huán)的;圖2-5(d)為帶內(nèi)、外環(huán)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(yōu)于V形，但加工困難，故國內(nèi)目前絕大部分使用V形。其剖面圖見2-6。
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(nèi)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(fā)展，大有取代石棉纏繞墊之勢(shì)。此外，國外還出現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)有JB1162-82.
加內(nèi)、外環(huán)對(duì)增進(jìn)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(nèi)、外環(huán)，則當(dāng)基本型墊片受壓時(shí)，外環(huán)和內(nèi)環(huán)分別處于受拉和受壓狀態(tài);當(dāng)基本型墊片載荷下降時(shí)，內(nèi)、外環(huán)儲(chǔ)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(qiáng)了對(duì)壓力和溫度變化的適應(yīng)能力，二次緊固的必要性也大大減少。
另外，加內(nèi)環(huán)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(duì)墊片的侵蝕;加外環(huán)有利于安裝時(shí)墊片的定位。
3、金屬墊片
強(qiáng)制型密封常用的金屬墊片有金屬平墊、波形墊、齒形墊、環(huán)形墊(包括八角墊、橢圓墊兩種)。這些墊片制造比較復(fù)雜，特別對(duì)于直徑大的墊片(如環(huán)形墊)，需經(jīng)卷制、焊接、探傷、車削多道工藝，精度和表面粗糙度要求相對(duì)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。
金屬墊片根據(jù)介質(zhì)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(shí)可采用1Cr18Ni9Ti、蒙乃爾合金，低溫中0Cr18Ni9較為合適。
三、墊片的選擇
1、選擇時(shí)的注意事項(xiàng)
正確選用密封墊片是保證設(shè)備無泄漏之關(guān)鍵。對(duì)于同一種工況，一般有若干種墊片可供選擇。必須根據(jù)介質(zhì)的物性、壓力、溫度和設(shè)備大小、操作條件、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期長短等情況，合理地選擇墊片，揚(yáng)長避短，充分發(fā)揮各種墊片的特點(diǎn)。
選擇墊片時(shí)，應(yīng)充分考慮下列因素：
(1)有良好的彈性和恢復(fù)性，能適應(yīng)壓力變化和溫度波動(dòng);
(2)有適當(dāng)?shù)娜彳浶?，能與接觸面很好地貼合;
(3)不污染工藝介質(zhì);
(4)有足夠的韌性而不因壓力和緊固力造成破環(huán);
(5)低溫時(shí)不硬化，收縮量小;
(6)加工性能好，安裝、壓緊方便;
(7)不粘結(jié)密封面、拆卸容易;
(8)價(jià)格便宜，使用壽命長。
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(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，墊片材料發(fā)生軟化、蠕變、應(yīng)力松弛現(xiàn)象，機(jī)械強(qiáng)度也會(huì)下降，密封的壓力降低。反之亦然。例如，手冊(cè)上列舉高壓石棉橡膠板XB450在水、蒸汽介質(zhì)中，使用溫度450℃、壓力<6MPa(該材料作密封性能試驗(yàn)時(shí)，在440℃~450℃、12MPa的蒸汽中保壓30分鐘)。但在長期實(shí)際使用中，溫度若達(dá)到450℃，所能密封的壓力僅0.3~0.4MPa。對(duì)于滲透性強(qiáng)的氣體介質(zhì)則僅有0.1~0.2MPa。
上述情況，在選用時(shí)應(yīng)予以充分考慮。
2、國產(chǎn)墊片的選用
(1)工業(yè)橡膠板 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(zhì)，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(yōu)異，可在-60℃以上使用。
丁腈橡膠適用于石油類產(chǎn)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℃。
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(yōu)異，耐油性次于丁腈橡膠而優(yōu)于其他通用橡膠，長期使用溫度低于90℃，最高使用溫度不超過130℃，低溫為-30~-50℃。
氟橡膠有多個(gè)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(zhì)以及一些油和溶劑中使用，長期使用溫度低于200℃。
橡膠板材作為法蘭墊片，多用于管道或經(jīng)常拆卸的人孔、手孔，壓力不超過1.568MPa。因在各類墊片中，橡膠墊片最軟，貼合性能好，在較小的預(yù)緊力下就能發(fā)揮密封效果。正因如此，在承受內(nèi)壓時(shí)，因墊片偏厚或硬度偏低而容易被擠出。
橡膠板材在苯、酮、醚等有機(jī)溶劑中使用，易出現(xiàn)溶脹、增重、變軟、發(fā)粘現(xiàn)象，導(dǎo)致密封失效。一般溶脹度超過30%就不能使用。
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，最適宜作真空容器的密封墊片，真空度最高可達(dá)1.3×10-7Pa。橡膠墊在10-1~10-7Pa真空度范圍使用時(shí)，需經(jīng)烘焙和抽氣處理。
石棉橡膠板價(jià)格較其它墊片低，使用方便;最大問題是：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(qiáng)的介質(zhì)中，即使壓力、溫度不高也不能使用。當(dāng)用于一些高溫油類介質(zhì)時(shí)，通常在使用后期，由于橡膠和填充劑碳化，強(qiáng)度降低，材質(zhì)變疏松，便在界面和墊片內(nèi)部產(chǎn)生滲透，出現(xiàn)結(jié)焦和發(fā)煙現(xiàn)象。另外，石棉橡膠板在高溫下易粘結(jié)在法蘭密封面上，給更換墊片帶來了許多麻煩。
在受熱狀態(tài)下，墊片在各種介質(zhì)中的使用壓力取決于墊片材料的強(qiáng)度保持率。石棉纖維材料中存在著結(jié)晶水和吸附水。110℃時(shí)，纖維之間的吸附水已有2/3析出，纖維的抗拉強(qiáng)度約降低10%;368℃時(shí)，吸附水全部析出，纖維的抗拉強(qiáng)度約降低20%;超過500℃，結(jié)晶水開始析出，強(qiáng)度則更低。介質(zhì)對(duì)石棉橡膠板的強(qiáng)度影響也很大。例如，在航空潤滑油和航空燃油中，400號(hào)耐油石棉橡膠板橫向抗拉強(qiáng)度相差80%，這是由于航空燃油對(duì)板材中橡膠的溶脹比航空潤滑油嚴(yán)重之故。考慮到上述因素，國產(chǎn)石棉橡膠板XB450的推薦安全使用范圍：溫度250℃~300℃，壓力3~3.5MPa;400號(hào)耐油石棉橡膠板使用溫度不宜超過350℃。
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(zhì)中不宜使用。墊片在油品和溶劑類介質(zhì)中會(huì)發(fā)生溶脹現(xiàn)象，但在一定范圍內(nèi)，對(duì)密封性能基本沒有什么影響。例如，400號(hào)耐油石棉橡膠板在常溫航空燃油中作24小時(shí)浸泡試驗(yàn)，要求因吸油重量增加不得超過15%。
國產(chǎn)石棉橡膠板與國外名牌產(chǎn)品相比尚有一定差距。某單位的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，在超過350℃的油介質(zhì)中，凡使用石棉橡膠板不漏的大多為進(jìn)口產(chǎn)品。圖2-7是日本石油工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JPI-7S-71《石油工業(yè)用石棉橡膠板使用標(biāo)準(zhǔn)》，使用期限約為一年。圖2-7(a)為該材料標(biāo)準(zhǔn)的A種，國產(chǎn)墊片中XB350和NY300的抗拉強(qiáng)度和使用溫度與它接近。圖2-7(b)為該材料標(biāo)準(zhǔn)的B種，國產(chǎn)墊片XB450和400號(hào)耐油石棉橡膠板的抗拉強(qiáng)度和使用溫度超過或接近它。故圖2-7對(duì)國產(chǎn)石棉橡膠板的使用有一定的參考價(jià)值。
(3)聚四氟乙烯 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(qiáng)腐蝕以及不允許污染的介質(zhì)，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹵素、藥品等。安全使用溫度在150℃，壓力1MPa以下。填充聚四氟乙烯雖然強(qiáng)度高些，但使用溫度也不超過200℃，且耐腐蝕能力下降。聚四氟乙烯包墊最高使用壓力一般不超過2MPa。圖2-8表示某一試驗(yàn)中，聚四氟乙烯墊片以及包墊的使用曲線。
由2-8(a)可見，由于溫度升高，材料發(fā)生蠕變，致使密封壓力明顯下降。即使不升溫，隨著時(shí)間的延長，密封面的壓緊應(yīng)力也會(huì)下降，產(chǎn)生“應(yīng)力松弛現(xiàn)象(見圖2-8(b))”。該現(xiàn)象在各種墊片中都會(huì)產(chǎn)生，只是聚四氟乙烯墊的應(yīng)力松弛現(xiàn)象較為嚴(yán)重，應(yīng)予注意。
聚四氟乙烯的摩擦系數(shù)較小(壓緊應(yīng)力大于4MPa，摩擦系數(shù)為0.035~0.04)，預(yù)緊時(shí)墊片易向外滑移，所以最好采用凹凸式法蘭面。當(dāng)采用平面法蘭時(shí)，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(shè)備、特別是搪玻璃設(shè)備及管道。由于搪玻璃設(shè)備是在金屬表面噴涂了一層瓷釉后燒結(jié)而成的，釉層很脆，加之噴涂不均勻和釉層流動(dòng)，法蘭表面平面度較差。采用金屬復(fù)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。
有許多廠在溫度、壓力不高的強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中，采用石棉橡膠板外纏聚四氟乙烯生料帶，用于經(jīng)常拆卸的人孔、管道上。由于制作、使用方便，頗受歡迎。
(4)其它 石棉樹脂板和浸漬石棉板墊片多用于各種酸性介質(zhì)的管道、泵、閥、進(jìn)出口法蘭，其使用溫度在80℃、壓力在0.6MPa以下。
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(jù)設(shè)備的具體要求，編織成不通寬度、厚度、直徑的墊片。或?qū)⑹迬Ъ粝潞笾苯臃笤诜ㄌm表面。它用于大型硫酸、硝酸氧化爐以及一些未經(jīng)加工的設(shè)備接口處，效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原來的石棉繩。
(5)金屬包石棉墊 由金屬薄板包覆石棉板或石棉橡膠板，使其不與介質(zhì)直接接觸，避免了石棉纖維強(qiáng)度下降，客服了滲漏現(xiàn)象，從而擴(kuò)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(gè)別也有達(dá)600~700℃，如在常壓~0.16MPa的煙道氣中)，使用壓力為4MPa，最高可達(dá)6MPa。如壓力再增高，墊片易產(chǎn)生橫流現(xiàn)象，芯材從搭接處擠出。
由于金屬包石棉墊需要較大的螺栓擰緊力，即使當(dāng)使用壓力低于2.45MPa，也不能采用pg25公斤級(jí)以下的法蘭。否則，法蘭、螺栓的剛度就顯得不夠，產(chǎn)生變形而導(dǎo)致密封失效。有人認(rèn)為，若將芯材改為彈性較好的合成橡膠，其緊固力就會(huì)下降。其實(shí)不然，因?yàn)樾静母能浐?，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(zhì)以及酸性介質(zhì)中，不銹鋼包墊及鐵皮包墊的搭接處易產(chǎn)生縫隙腐蝕。
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。柔性石墨作芯材是最合適的。目前，國內(nèi)已批量生產(chǎn)金屬包柔性石墨墊。其使用效果優(yōu)于金屬包石棉墊。
金屬包墊能制成各種形狀，大量用于各種熱交換器、反應(yīng)器的大蓋、裝卸孔、人孔法蘭等。國內(nèi)曾制作過直徑為2m的鐵包墊，使用情況良好。
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(yù)緊比壓較小，密封性能更佳。圖2-9為兩者壓緊應(yīng)力與泄漏量的關(guān)系曲線。
目前國內(nèi)尚無此產(chǎn)品，故有的單位將現(xiàn)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(zhì)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(yīng)該指出，這種墊片形式是一種解決法蘭墊片泄漏的簡(jiǎn)便措施，貼覆柔性石墨帶的工作性質(zhì)量直接影響設(shè)備能否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若在帶材背面涂刷一層膠水，可提高貼覆質(zhì)量。
(6)金屬纏繞墊 金屬纏繞墊巧妙地利用金屬的耐熱性、回彈性和強(qiáng)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最佳。其預(yù)緊比壓較石棉纏繞墊小，不存在石棉纖維毛細(xì)孔滲漏的缺點(diǎn)。圖2-10為兩者預(yù)緊比壓與泄漏量的關(guān)系曲線。
在油介質(zhì)中，金屬帶材多使用0Cr13，而其它介質(zhì)則推薦使用1Cr18Ni9Ti。
不銹鋼帶柔性石墨纏繞墊在氣體介質(zhì)中，使用壓力為14.7MPa(國內(nèi)有高達(dá)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℃)。
聚四氟乙烯的耐低溫性能良好，它在低溫下的屈服強(qiáng)度大大高于常溫時(shí)的強(qiáng)度。所以聚四氟乙烯纏繞墊可用于低溫介質(zhì)，如液態(tài)烴等。同時(shí)，因加入金屬帶提高了導(dǎo)熱性，聚四氟乙烯纏繞墊使用溫度可達(dá)250℃，在酸性介質(zhì)中可用至9MPa、200℃。
纏繞墊用于壓力和溫度波動(dòng)較大的換熱器、反應(yīng)器、管道、閥門、泵進(jìn)出口法蘭較為合適。對(duì)于中等以上壓力、溫度超過300℃者，應(yīng)考慮使用帶內(nèi)環(huán)、外環(huán)或內(nèi)外環(huán)。若使用凹凸面法蘭，配帶內(nèi)環(huán)的纏繞墊效果更好些。
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(guān)鍵設(shè)備，用帶外環(huán)的柔性石墨纏繞墊，滿負(fù)荷時(shí)不漏，減負(fù)荷時(shí)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。
(7)金屬平墊、波形墊和齒形墊 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(shè)備法蘭上。使用壓力則根據(jù)溫度的不同，前者為1.568~31.36MPa，后者為1.568~3.92MPa。墊片材質(zhì)根據(jù)介質(zhì)和溫度選取。
(8)八角墊和橢圓墊 用于梯形槽面法蘭的八角墊和橢圓墊(煉油行業(yè)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(jìn)行二次緊固;而八角墊一般一次緊固后，不易出現(xiàn)泄漏。它們的不足之處為要求較大的螺栓擰緊力，當(dāng)用于低壓高溫情況時(shí)，法蘭等級(jí)須在pg25公斤級(jí)以上。
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