【正文】 封介質(zhì)物理性能的影響采用同樣的密封連接形式，在同樣的工況條件下，氣體的泄漏率大于液體的泄漏率，氫氣的泄漏率大于氮?dú)獾男孤┞?。這主要是由于被密封介質(zhì)的物理性能參數(shù)不同造成的。在被密封介質(zhì)的物理性質(zhì)中，黏性的影響最大。黏度是流體內(nèi)摩擦力的量度，對(duì)于黏度大的介質(zhì)，其泄漏阻力大，泄漏率就?。粚?duì)于黏度小的介質(zhì)，其泄漏阻力小，泄漏率就太。 工況的影響墊片密封的工況條件包括介質(zhì)的壓力、溫度等。不同的壓力、溫度下，其泄漏率的大小不同。密封面兩側(cè)的壓力差是泄漏的主要推動(dòng)力，壓力差越大，介質(zhì)就越易克服泄漏通i燕的阻力，泄漏就越容易。溫度對(duì)連接結(jié)構(gòu)的密封性能有很大的影響。研究表明，墊片的彈、塑性變形量均隨溫度升高而增大，而回彈性能隨溫度升高而下降，蠕變量則隨溫度的升高而增大。且隨著溫度的升高，墊片的老化、失重、蠕變、松弛現(xiàn)象就會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。此外，溫度對(duì)介質(zhì)的黏度也有很大的影響，隨著溫度的升高，液體的黏度降低，而氣體的黏度增加。溫度越高，泄漏越容易發(fā)生。 法蘭表面粗糙度的影晌相同的墊片預(yù)緊應(yīng)力下，法蘭表面粗糙度不同，泄漏率亦不一樣。通常，表面粗糙度越小，泄漏量越小。研磨過(guò)的法蘭密封面的密封效果要比未研磨的法蘭密封面的密封效果好。這主要是由于粗糙度小的密封表面9其凹凸不平易被填平，從而使得界面泄漏大為減少。 墊片壓緊應(yīng)力的影響墊片上的壓緊應(yīng)力越大，其變形量就越大。墊片的變形一方面有效地填補(bǔ)了法蘭表面的不平度，使得界面泄漏大為減少；另一方面使得墊片本身內(nèi)部毛細(xì)孔被壓縮，泄漏通道的截面減小，泄漏阻力增加，從而泄漏率大大減小。但如果墊片的壓緊應(yīng)力過(guò)大，則易將墊片壓潰，從而失去回彈能力，無(wú)法補(bǔ)償由于溫度、壓力引起的法蘭面的分離，導(dǎo)致泄漏率急劇增大。因此要維持良好的密封，必須使墊片的壓緊應(yīng)力保持在一定的范圍內(nèi)。 墊片幾何尺寸的影響 墊片厚度的影響在同樣的壓緊載荷、同樣的介質(zhì)壓力作用下，泄漏率隨墊片厚度的增加而減小。這是由于在同樣的軸向載荷作用下，厚墊片具有較大的壓縮回彈量，在初始密封條件已經(jīng)達(dá)到的情況下，彈性儲(chǔ)備較大的厚墊片比薄墊片更能補(bǔ)償由于介質(zhì)壓力引起的密封面間的相對(duì)分離，并使墊片表面保留較大的殘余壓緊應(yīng)力，從而使泄漏率減少。但不能說(shuō)墊片越厚，其密封性能越好。這是因?yàn)?，墊片厚度不同，建立初始密封的條件也不同，由于端面上摩擦力的影響，墊片表面呈三向受壓的應(yīng)力狀態(tài)，材料的變形抗力較大；而墊片中部，受端部的影響較小，其變形抗力也較小。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)值以后，密封性能并無(wú)改變，甚至惡化。此外，墊片越厚，滲透泄漏的截面積越大，滲透泄漏率也就越大。 墊片寬度的影響在一定的范圍內(nèi)，隨著墊片寬度的增加，泄漏率呈線性遞減。這是因?yàn)椋趬|片有效寬度內(nèi)介質(zhì)泄漏阻力與泄漏通道的長(zhǎng)度（正比于墊片寬度）成正比。但不能說(shuō)墊片越寬越好，因?yàn)閴|片越寬，墊片的表面積就越大，這樣要在墊片上產(chǎn)生同樣的壓緊應(yīng)力，寬墊片的螺栓力就要比窄墊片大得多。第六章　墊片的選用 選用墊片的基本原則 選用或訂購(gòu)墊片時(shí)應(yīng)了解以下數(shù)據(jù)：1) 相配法蘭的密封面型式和尺寸；2) 法蘭及墊片公稱(chēng)通徑；3) 法蘭及墊片公稱(chēng)壓力；4) 流體介質(zhì)的溫度；5) 流體介質(zhì)的性質(zhì)。 選用墊片時(shí)還應(yīng)考慮以下因素：1) 有良好的壓縮及回彈性能，能適應(yīng)溫度和壓力的波動(dòng)；2) 有良好的可塑性，能與法蘭密封面很好地貼合；3) 對(duì)有應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂傾向的某些金屬（如奧氏體不銹耐酸鋼）法蘭，應(yīng)保證墊片材料不含會(huì)引起各種腐蝕的超量雜質(zhì)，如控制墊片氯離子含量以防對(duì)法蘭腐蝕；4) 不污染介質(zhì)（指密封介質(zhì)是飲用水、血漿、藥品、食品、啤酒等）；5) 對(duì)密封高度毒性的化學(xué)品，要求墊片應(yīng)具有更大的安全性；對(duì)于輸送易燃液體的管道系統(tǒng)，要求墊片用于法蘭上的最高使用壓力和最高使用溫度在限制范圍內(nèi)；6) 低溫時(shí)不易硬化，收縮量小，高溫時(shí)不易軟化，抗蠕變性能好；7) 加工性能好，安裝及壓緊方便；8) 不粘結(jié)法蘭密封面，拆卸容易。 墊片產(chǎn)品選擇的指導(dǎo)和建議（STAMP原則）為特定的用途選擇墊片材料不是一件容易的事情。影響法蘭連接的因素是如此之多，必須考慮所有這些因素，以確保可靠地密封：“STAMP”（尺寸，溫度，應(yīng)用，介質(zhì)和壓力）為選擇墊片提供了必要的信息。另外，法蘭材質(zhì)，螺栓的螺紋旋入深度，法蘭偏轉(zhuǎn)量，螺栓伸長(zhǎng)量，法蘭表面粗糙度等都將決定墊片是否良好工作。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)墊片的密封要求隔幾年就會(huì)發(fā)生相當(dāng)大的改變，允許泄漏量已經(jīng)從每分鐘幾滴改變?yōu)閹讉€(gè)PPM。本樣本可以幫助您從各種各樣的產(chǎn)品中找到您所需要的墊片。為了便于對(duì)不同的或是相近的墊片材料進(jìn)行比較，還提供了所有的按工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)試的結(jié)果。，但是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)墊片的性能隨材料厚度的增加將變差。此外，壓縮載荷也應(yīng)隨之增加。當(dāng)然擰緊螺栓應(yīng)按順序進(jìn)行，以保證壓縮載荷比較均勻。溫度在大多數(shù)的選擇中，墊片連接處的流體溫度是首先考慮的因素，尤其但溫度范圍為95℃~540℃時(shí)，這個(gè)因素可以很快排除許多候選產(chǎn)品。當(dāng)系統(tǒng)的運(yùn)行溫度接近某種墊片的最高持續(xù)工作溫度時(shí)，建議您選用更高一級(jí)的墊片。當(dāng)然，在某些低溫情況下也應(yīng)作同樣考慮。應(yīng)用最重要的應(yīng)用信息是法蘭的類(lèi)型和所用的螺栓。但用螺栓的數(shù)目，尺寸和材料級(jí)別計(jì)算壓縮總載荷后，在計(jì)算用于密封墊片的壓縮載荷時(shí)，則要用到計(jì)算壓縮表面的墊片尺寸。我們已經(jīng)計(jì)算并盡可能列出了標(biāo)準(zhǔn)突面法蘭下的墊片M、Y值這些信息。關(guān)于非標(biāo)準(zhǔn)法蘭的壓縮載荷必須另行計(jì)算⊙無(wú)此信息，我們不能夠在不同類(lèi)型的材料間進(jìn)行挑選。介質(zhì)流體有成千上萬(wàn)種，我們當(dāng)然不可能在本樣本中對(duì)每一種都提供推薦意見(jiàn)，但工作中可能遇到的介質(zhì)僅是有限幾種流體。本樣本給出了各種墊片與流體相容的一般情況，也要考慮到系統(tǒng)清掃和沖洗的情況。壓力接下來(lái)要考慮的是墊片連接處內(nèi)部流體壓力⊙我們給出了每種墊片的最高使用壓力。如果出現(xiàn)經(jīng)常性的劇烈的壓力變化，就可能需要更換其他產(chǎn)品，為此需要了解更詳細(xì)的情況⊙防粘我們推薦工廠安裝使用具有防粘的墊片。若客戶認(rèn)為必須附加防粘要求，則用干粉（如用滑石粉或石墨粉）比涂膏和油要好，應(yīng)盡可能少用。較厚的涂層減少了法蘭和墊片之間的摩擦，使吹出阻力降低。許多涂層在連接處起了附加的墊片作用。這些涂層易受化學(xué)腐蝕或者它們承受溫度和壓力的能力較差。選擇墊片的基本依據(jù)和因素墊片的最基本的功能就是在兩個(gè)相對(duì)靜止的部件之間形成可靠密封。所以墊片必須首先形成初步的密封；其次，在要求的工作期間內(nèi)確保密封；第三，便于拆裝和更換。成功取決于墊片在下列方面做得如何，我們建議您把以下八條因素作為選擇依據(jù)∶1）系統(tǒng)中流體不發(fā)生滲漏；2）不與系統(tǒng)中流體發(fā)生化學(xué)作用和污染；3）有足夠的變形能貼合密封表面的凹凸不平，確保墊片和密封表面的緊密接觸；4）能承受系統(tǒng)的高溫，不損傷其性能；5）有足夠的回彈性和抗蠕性，以保持—定的外載荷；6）有足夠的強(qiáng)度，在外加載荷作用下不被壓潰，在系統(tǒng)壓力下不被吹出；7）不會(huì)加劇墊片密封表面的腐蝕；8）替換時(shí)容易和潔凈地移走墊片； 墊片使用失敗的原因表51墊片使用失敗的原因輔助備件墊片原料設(shè)計(jì)因素法蘭初裝壓力欠缺舊墊片的二次使用螺栓負(fù)載不足表面破損螺栓負(fù)載不平與介質(zhì)不相容負(fù)載過(guò)量工作面不平螺栓上的螺紋損壞不適合工礦條件法蘭與螺栓的錯(cuò)誤選用工作面不潔錯(cuò)誤的螺栓使用不相配的復(fù)合物法蘭面未對(duì)準(zhǔn)尺寸不當(dāng)高泄露率 標(biāo)準(zhǔn)墊片選用表52 標(biāo)準(zhǔn)墊片的選用墊片型式墊片材料使用條件適用密封面型式用途PN/MPat/℃非金屬平墊片柔性石墨墊片柔性石墨板材≤≤600全平面突面凹凸面榫槽面用于蒸汽及各種腐蝕介質(zhì)。不適于有潔凈要求的管線聚四氟乙烯墊片聚四氟乙烯板材≤≤150全平面突面凹凸面榫槽面各種腐蝕性介質(zhì)及有清潔要求的介質(zhì)聚四氟乙烯包覆墊包覆層：聚四氟乙烯嵌入層：石棉橡膠墊≤≤150全平面突面各種腐蝕性介質(zhì)及有清潔要求的介質(zhì)石棉橡膠墊片XB200≤≤200全平面突面凹凸面榫槽面用于水、蒸汽、空氣、氨及惰性氣體XB350≤≤350XB450≤≤450NY150≤≤150用于油品、液化石油氣、溶劑、石油化工、原料等介質(zhì)。不適于汽油和航空汽油NY250≤≤250NY400≤≤400非石棉纖維橡膠墊有機(jī)纖維增強(qiáng)≤≤370（連續(xù)205）全平面突面凹凸面榫槽面視粘結(jié)劑（SBR、NBR、CR及EPDM等）而定無(wú)機(jī)纖維增強(qiáng)≤≤425（連續(xù)290）尼龍墊片尼龍1010≤10~158全平面突面凹凸面榫槽面各種溫度比較穩(wěn)定且有清潔要求的介質(zhì)金屬?gòu)?fù)合墊片纏繞式墊片填充帶材料特制石棉≤≤500突面凹凸面榫槽面用于各種液體及氣體介質(zhì)。用于氫氟酸介質(zhì)應(yīng)采用石墨帶配蒙乃爾合金鋼帶。聚四氟乙烯200~260柔性石墨≤600（非氧化介質(zhì)≤800）金屬包覆墊片包覆層材料純鋁板L3≤≤200突面用于蒸汽、煤氣、油品、溶劑及一般工藝介質(zhì)純銅板T3≤300低碳鋼≤400不銹鋼≤500柔性石墨復(fù)合墊片芯板材料低碳鋼≤≤450突面凹凸面榫槽面用于蒸汽及各種腐蝕介質(zhì)。不適于有潔凈要求的管線0Cr19Ni9≤650金屬四氟復(fù)合墊片芯板材料低碳鋼≤≤150突面凹凸面榫槽面各種腐蝕性介質(zhì)及有清潔要求的介質(zhì)0Cr19Ni9金屬齒形復(fù)合墊片及波齒復(fù)合墊片齒形環(huán)和覆蓋材料08或10/柔性石墨≤≤450突面凹凸面榫槽面用于中、高壓管道0Cr13/柔性石墨≤5400Cr19Ni9/柔性石墨≤650金屬墊片平面墊、八角墊、橢圓墊08或10≤≤450環(huán)連接面用于高溫、高壓管道0Cr13≤5400Cr19ni9≤60000Cr17Ni14Mo2≤600齒形墊08或10≤≤450突面凹凸面用于高溫、高壓管道0Cr13≤5400Cr19ni9≤60000Cr17Ni14Mo2≤600透鏡墊20≤50~200錐形面用于高壓及含氫含酸介質(zhì)18Cr3MoWVA≤4001Cr18Ni9Ti50~200