密封垫片性能要求

密封垫片的使用除了要满足基本的密封功能意外，还要根据密封介质以及设备的工作条件不同，要求密封垫片具有不同的实用性和功能性。对密封垫片的要求一般是：

　　1、材料致密性好，不易泄漏介质

　　2、具有适当的机械强度和硬度，以抵抗密封介质的压力，并防止密封垫片被压淡

　　3、具有一定的可压缩性和较好的回弹性，以弥补密封表面的缺陷并维持较好的弹性补偿

　　4、具有较好的抗蠕变松弛性能，以保证螺栓具有足够的残余载荷来维持密封垫片的密封比压，确保密封垫片的长期密封性能

　　5、高温下不软化，不分解，低温下的硬化不脆裂

　　6、抗腐蚀性能好，在酸、碱、油等介质中能长期工作，其体积和硬度变化小，且不粘附在金属表面上

　　7、具有与密封结合的柔软性

　　8、耐老化性好，经久耐用

　　9、加工制造方便，价格便宜，取材容易

　　10、具有可回收性和无污染性

　　显然，任何一种密封垫片要完全满足上述要求是不可能的，但具有优良密封性能的密封垫片能满足上述大部分要求。

　　因此，根据上述要求，评价密封垫片性能优劣的主要技术参数包括:拉伸弧度、断裂伸长率、压溃强度、压缩回弹性能、抗蠕变松弛性能、耐介质性能、柔韧性能、密封性能、耐热性能、密度、硬度、抗粘着能力、耐老化性能等20多种。

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密封垫片性能试验方法

密封垫片试验装置密封垫片试验装置

以氮气或水作为密封介质，测定密封垫片的泄漏率，以此来评定垫片的密封性能，是目前工业界普遍使用的一种测试方法。垫片泄漏率能直接反映垫片密封性能，它是一项基本的综合性指标;也是能评定垫片质量优劣的主要依据。

在GRIT 12385–1990标准中规定了管法兰用垫片密封性能的A,B两种试验方法。两种试验方法均适用于石棉橡胶垫片、聚四氟乙烯包覆垫片、四氟垫片、金属包覆垫片、缠绕式垫片及金属垫片。它有很好的耐热性、耐冷性、化学巩固性，而且货源丰厚，价格廉价。使用者可根据不同的工况要求选择其中的任意一种试验方法。

下面介绍一种比较常用的试验方法。

试验装置

试验在专用的垫片综合试验装置上进行，试验装置下要由垫片加载系统、介质给定系统、测漏系统、机架及试验法兰组成，试验装置示意图，见顶部图。对试验装置的要求如下:

a.垫片加载系统应能提供规定的垫片预紧应力，试验过程中垫片载荷的波动应小于规定值的5%，并能控制恒定的加载、卸载速度;

b.试验介质给定系统应能提供规定的试验介质压力，试验过程中介质压力波动应小于规定值的0.5%;

c.测漏系统的测漏采用状态方程法。在垫片外侧、上下法兰面间设置一个密闭的环形测漏空腔，测漏空腔的初始容积V。及容积变化修正系数K1应经严格标定，测漏系统分辨率应不低于10cm，系统误差应不大于0.5%;

试验条件

试验温度：15-25℃；

垫片预紧应力：根据垫片的种类正确选择；

试验介质：99.9%的氮气；

试验介质压力：取公称压力的1. 1倍；

操作程序

a，用丙t仔细清理法兰密封面，垫片对中安装。

b.按(试验条件)规定，对垫片施加预紧应力，达到规定值后保持15 min。

c.标定测漏空腔的初始容积及容积变化修正系数。

d.按(试验条件)要求，通入试验介质，当介质压力达到规定值后保持10 min。

泄漏率计算

1.泄漏率；

2.标准大气压；

3.标准状态下的大气j对温度;

4.测漏空腔内的压力与环境大气压力差；

5.测漏空腔内温度与环境温度差；

6.测漏空腔的初始容积；

7.测漏时间；

8.容积变化修止系数；

9.测漏过程中，垫片压缩量的变化量；

10.侧漏过程中，测漏空腔内压力的变化量；

11.测漏过程中，测漏空腔内温度的变化量；

四氟垫片主要种类和性能

一、纯四氟垫片

是由聚四氟乙烯棒、管、板经机械车削或裁切而成的平垫片、V形垫片、活塞环、球阀垫圈等具有耐腐蚀、抗老化和不导电等良好特性。 聚四氟乙烯pH值0-14（熔融的碱金属和高温、高压下的氟除外）。其在-100℃～100℃之间能 够具有良好的机械强度。氟橡胶耐腐化性能很好，耐温性能也比个别橡胶强，可在150℃介质中利用。压力10Mpa。

注意：在温度低于-185℃时。聚四氟乙烯垫片会变脆。合成树脂质如纯聚四氟乙烯(PTFE)、膨胀聚四氟乙烯、填充聚四氟乙烯等，有四氟乙烯垫片，四氟乙烯夹包垫片，四氟乙烯缠绕垫片，四氟乙烯包覆垫片，聚四氟乙烯垫片，纯四氟垫片，改性聚四氟乙烯垫片，填充四氟垫片等。纯聚四氟乙烯垫片是一种洁净的密封产品，不会对其所接触的任何物质形成污染，可以广泛地用于食品、y药等行业中经机械车削或裁切而成的平垫片、V形垫片、活塞环、球阀垫圈等具有耐腐蚀、抗老化和不导电等良好特性。

二、聚四氟乙烯夹包垫片

是由石棉橡胶板或无石棉板等软垫片和聚四氟乙烯包覆薄片组合而成，V型（剖切型）四氟夹包垫片由四氟板机械车削而成，U型（折包型）四氟夹包垫片由四氟带包边后加热粘接而成。兼具优异的耐腐蚀性和良好的压缩回弹率，广泛应用于各种强酸、强碱、强氧化、l气和不允污染介质的密封。聚四氟包覆石棉混胶盘根垫圈和聚四氟包覆无石棉混胶垫圈:适用于各种反应釜、压力容器、冷凝器、反应器、换热器及储罐的夹层密封。通常适用于中、低压部位。

三、膨胀四氟密封垫片

由聚四氟乙烯树脂，用模具压制后烧结而成，具有优良耐腐蚀性能，良好的自润滑性和不粘连性，故几乎耐所有化学介质，且具有耐磨、耐压、摩擦系数低等特性。 广泛应用于石油、化工、冶金 、机械、食品、电力等腐蚀介质的管道、泵、阀各类设备的法兰密封。 使用温度：-200℃——260℃ 使用压力：0——20.0Mpa　其实对于膨体四氟垫片来说它主要是用百分之y百的纯PTFE制成的各向纤维结构同性的板状密封垫片。　在维持PTFE耐热性和耐***性以及抗粘性等等优异特性的同时，还具有非常好的抗蠕变、冷流以及应力松弛性，而且还可以延长热循环的寿命长，从而实现增长垫片的使用寿命。四氟垫片使用范围四氟垫片主要材料是聚四氟乙烯，它具有杰出的耐磨性，能柔软地贴于阀杆和泵轴外表，适用于高温、高压工况下的阀门和泵类。一个好的压缩回弹性能是能够用在对应力敏感的连接处，它完全不会受到微生物和真j的干扰，比较特别的生产工艺使纵向和横向的抗拉强度基本都是相同的，这使得材料在压缩过后宽度是没有变化的，这点就和膨体四氟带完全不同之处。

由于这一个特殊的性质从而导致了膨体四氟垫片更加适合作窄小密封面和对垫片宽度有一要求的密封性设备中。膨体四氟垫片拥有聚四氟乙烯垫片的大部分优点，但是它却没有蠕变性和冷流方面的问题，膨体四氟垫片的密封性不但非常可靠，而且还具有密封、耐高温、抗爆裂等等的特点，因此它是优于其它别的PTFE板状垫片。　膨体四氟垫片本身由于尺寸比较稳定而且顺应性好，所以它是在法兰条件下的理想选择。非金属的有石墨质，橡胶质，矿物质，动物质，植物质，短纤维增强弹性体，合成树脂质，等材质。它不但可以顺应粗糙的表面，而且还可以压成很紧的垫片，使得密封更紧密、更持久。

四、石墨填充四氟垫片

又叫石墨改性四氟垫片或黑四氟垫片，是用聚四氟乙烯树脂添加一定量填充剂，如玻璃纤维，青铜粉，二硫化钼，石墨，碳纤维等，经高速混合均匀后用模塑成型，再经高温烧结制成。，具有出色的压缩性、***性和密封性。聚四氟乙烯包覆垫片由石棉橡胶、无石棉板、橡胶或石墨增强板等软垫片作为夹心,然后外包聚四氟乙烯薄片的组合垫片,具有优异的耐腐蚀性和良好的压缩回弹率,广泛应用于各种强酸、强碱、强氧化剂、l气和不允许污染介质的密封。它独有的性质和g级特性表现出的密封性和扭矩保持性。在冷流和材料的蠕变特性上，克服了传统PTFE的缺点，同时它比传统的PTFE能更好地保持螺栓载荷，这样既改善了密封的持久性，又减少了法兰的维护。石墨填充填充四氟垫片优点：低的磨擦系数，好的压缩强度，提高耐磨；使得它的使用大大超过了传统的PTFE，这样既改善了环境又节约了成本。适用化工、石化、碳氢化合物反应和电厂。

密封垫片按材质分类

密封垫片是以金属或非金属板状材质，经切割，冲压或裁剪等工艺**成，用于管道之间的密封连接，机**设备的机件与机件之间的密封连接。

按材质可分为：金属密封垫片和非金属密封垫片。

金属的有铜垫片，不锈钢垫片，铁垫片，铝垫片等材质有有波纹金属垫片，波纹金属包嵌石棉垫片，金属包石棉平垫片，整体金属齿形垫片，环形连接金属垫片，槽形金属垫片，夹石棉的缠绕金属垫片，金属缠绕垫，金属齿形垫片（带外环一体型），金属齿形垫片（带外环分离），金属齿形垫片（基本型），石墨金属缠绕垫 ，紫铜密封垫圈等。改性四氟垫片一般是给聚四氟乙烯树脂中添加一定的填充剂，经过均匀混合以后注入模具成型在经过高温烧制而成，具有非常出色的压缩性、***性和密封性。

非金属的有石墨质，橡胶质，矿物质，动物质，植物质，短纤维增强弹性体，合成树脂质，等材质。

石墨质如柔性石墨、碳纤维和石墨纤维等，有石墨**合垫片，膨胀石墨垫片，柔性石墨**合垫片，包边石墨**合垫片等。

橡胶质如天然橡胶及各种合成橡胶，诸如d腈橡胶、氯丁橡胶、丁b橡胶、氟橡胶、硅橡胶等。有d腈橡胶垫，硅橡胶垫，氟橡胶垫，软木橡胶垫，，石棉橡胶垫，橡胶法兰垫等一些垫片。

矿物质如石棉、玻璃、陶瓷等纤维，有玻璃垫片，陶瓷垫片，石棉垫片等。

动物质如皮革、羊毛毡等，有纽扣皮革垫，皮革垫片，毛毡垫片，羊毛毡密封垫等。

植物质如纸、软木等，有绝缘纸垫片，青稞纸垫片，快巴纸垫片，软木垫片等。

合成树脂质如纯聚四氟乙烯(PTFE)、膨胀聚四氟乙烯、填充聚四氟乙烯等，有四氟乙烯垫片 ，四氟乙烯夹包垫片 ，四氟乙烯缠绕垫片 ，四氟乙烯包覆垫片，聚四氟乙烯垫片，纯四氟垫片，改性聚四氟乙烯垫片，填充四氟垫片等。

短纤维增强弹性体(橡胶、塑料)如石棉、矿棉等无机纤维、有机纤维、碳或石墨纤维增强弹性体等，有塑料垫片，高耐火矿棉垫片，无机纤维垫片，有机纤维垫片，碳素垫片，活性碳垫片，竹碳垫片等。