八种常用密封垫使用场合及范围的详细说明

01、工业 橡胶密封件

天然橡胶适用于水、海水、空气、惰性气体、碱、盐水溶液等介质，但不耐矿物油和非极性溶剂，长期使用温度不超过90℃，低温性能优异，可在-60℃以上使用。

NBR适用于石油、润滑油、燃料油等石油产品，长期使用温度120℃，如热油150℃，低温-10-20℃。

氯丁橡胶适用于海水、弱酸、弱碱和盐溶液。它具有优异的抗氧化和抗臭氧老化性能。其耐油性能不如丁腈橡胶，优于其它普通橡胶。长期使用温度低于90（？）c.最高使用温度不超过130（？）C，低温为-30-50（？）.

氟橡胶有很多种。它们具有优异的耐酸性、抗氧化性、耐油性和耐溶剂性。它可用于几乎所有酸性介质和一些油和溶剂。其长期使用温度低于200摄氏度。

作为法兰垫片，橡胶板主要用于管道或检修孔和手孔中，这些孔经常被拆卸。压力不超过1.568兆帕。橡胶垫片是各种垫片中最软的一种，具有良好的粘合性能，在较小的预紧力下能起到密封作用。因此，在承受内压时，由于垫片太厚或硬度太低，容易产生挤压。

橡胶板在苯、酮、醚等有机溶剂中使用时，容易发生膨胀、增重、软化、粘滞等现象，导致密封失效。一般情况下，超过30%的肿胀不能使用。

在低压（特别是0.6Mpa以下）和真空条件下，橡胶垫更为合适。橡胶材料致密性好，透气性低。例如，氟橡胶是真空容器最合适的密封垫，真空度可达1.3x 10-7pa。当橡胶垫在真空度为10-1-10-7pa的范围内使用时，需要烘烤和抽气。

02、石棉橡胶板

价格比其他垫圈低，密封件定制 使用方便。最大的问题是，虽然在垫片数据中加入了橡胶和一些填料，但仍然无法完全填满彼此相互勾结的小孔，并且存在微浸现象。因此，在高污染介质中，即使压力和温度不高，也不能使用。在某些高温油介质中使用时，通常是在使用的后期，由于橡胶和填料的碳化，强度降低，材料突然松动，会在界面和垫片中破裂和浸泡，出现结焦和冒烟现象。另外，石棉橡胶板在高温下很容易与法兰密封面结合，给更换垫片带来了很大的困难。

在加热条件下，垫片在各种介质中的压力取决于垫片数据的强度持久率。石棉纤维数据中存在结晶水和吸附水。纤维间的水在110℃分离时，纤维的拉伸强度降低10%，在368℃分离时，纤维的拉伸强度降低20%，纤维的强度降低20%。当温度超过500℃时，结晶水开始分离，强度较低。

介质对石棉橡胶板的强度也有很大的影响。例如，在航空润滑油和航空燃料中，400号耐油石棉橡胶板的横向拉伸强度相差80%，因为航空燃料使橡胶板中的橡胶膨胀比航空润滑油严重。考虑到上述因素，国产石棉橡胶板XB450的推荐安全使用范围为：温度250~300℃，压力3~3.5兆帕；400耐油石棉橡胶板的温度不应超过350℃。

石棉橡胶板含有氯离子和硫化物。吸水后容易形成带金属法兰的腐蚀性一次电池。特别是耐油石棉橡胶板的硫含量比普通石棉橡胶板高几倍，不适合在非油介质中使用。垫片在油和溶剂介质中膨胀，但在一定范围内，对密封性能没有影响。例如，400号耐油石棉橡胶板在常温航空燃料中24小时浸泡试验要求吸油量不超过15%。

03。聚四氟乙烯

聚四氟乙烯（PTFE）在压力和高温下易于流动和蠕变，因此一般用于低压、中温、强腐蚀和无污染介质，如强酸、强碱、卤素、医药等。安全操作温度为150℃，压力小于1兆帕。填充聚四氟乙烯虽然强度较高，但其使用温度不超过200℃，耐腐蚀性降低。聚四氟乙烯垫的最大工作压力不超过2兆帕。

随着温度的升高，材料发生蠕变，密封压力显著降低。即使温度不升高，随着时间的延长，密封面的压应力也会降低，出现“应力松弛”现象。这种现象发生在各种垫圈中。聚四氟乙烯垫片应力松弛严重，应引起重视。

聚四氟乙烯的摩擦系数较小（压缩应力大于4兆帕，摩擦系数为0.035~0.04）。预紧时垫片容易向外滑动，宜选用凹凸法兰。当选用平面法兰时，可采用垫片的外径接触螺栓防止垫片滑动。

由于玻璃搪瓷设备是在金属表面喷涂一层瓷釉后烧结而成，釉料层很脆，再加上喷涂和釉料活性不均，法兰面平整度差。金属复合垫片容易损坏釉面，建议采用以石棉板和橡胶为芯材的聚四氟乙烯（PTFE）。这种缓冲垫易于与法兰面配合，耐腐蚀，具有良好的应用效果。

许多 密封件厂家，石棉橡胶板外包裹的聚四氟乙烯原料带用于检修孔和管道中，检修孔和管道经常在低温低压强腐蚀介质中拆除。因为它容易制作和使用，所以很受欢迎。

04。石棉树脂板和浸渍石棉板垫片

大部分用于各种酸性介质的管道、泵、阀门、进出口法兰等。其工作温度为80摄氏度，压力低于0.6兆帕。

石棉垫片适用于压力0.1兆帕以下、温度不超过800摄氏度的低压、高温环境，根据设备的具体要求，可编织不同宽度、厚度和直径的垫片。或切下石棉带直接贴在法兰面上。适用于大型硫酸、硝酸氧化炉及一些未经加工的设备接口，远远超出原石棉绳。

05。金属涂层石棉垫

石棉板或石棉橡胶板涂有金属板，使其不与介质直接接触，避免了石棉纤维强度下降和用户服务泄漏，扩大了石棉橡胶板的应用范围。

一般情况下，金属涂层石棉毡的使用温度为450（~700 C，如大气压力~0.16 MPa时的烟气），使用压力为4 MPa，最高6 MPa。如果压力再次增加，垫圈容易交叉流动，芯材从搭接处挤出。

由于金属包石棉垫需要较大的螺栓紧固力，即使施加的压力小于2.45MPa，也不能使用PG25kg级以下的法兰。否则，法兰和螺栓的刚度不够，变形会导致密封失效。有人认为，如果用弹性较好的橡胶代替芯材，其松紧度就会降低。事实上，否则，由于芯材软化，紧固力被芯材吸收，不能为金属板粘附在法兰面上提供所需的紧固力，垫层极易损坏。此外，在含有较多氯离子和酸性介质的介质中，不锈钢和铁皮垫的重叠处容易发生缝隙腐蚀。

当温度高于450摄氏度时，芯材可由陶瓷纤维或碳纤维制成。1100摄氏度时，钢铁厂使用涂有金属涂层的陶瓷纤维垫圈。垫圈在运行两年后没有损坏。柔性石墨是最合适的芯材。目前，我国已批量生产金属包层柔性石墨毡。其应用效果优于金属涂层石棉垫。

金属垫可制成各种形状，广泛应用于各种换热器、反应器大盖、装卸孔、人孔法兰等，我国已生产出直径为2米的包铁垫层，应用十分广泛。

在金属包覆垫片的表面涂有柔性石墨板。与同类金属复合垫片相比，该垫片具有较小的预紧比压和较好的密封性能。图2-9显示了压应力和泄漏之间的关系。

目前我国还没有这样的产品，一些单位将现有的柔性石墨防皱带贴在金属垫、金属平垫、齿垫甚至石棉橡胶垫的表面，解决了许多渗漏问题。例如，工厂中的换热器压力为5.88兆帕，温度为450摄氏度。介质为氢/油/气。我们使用了金属平垫和齿垫，它们都有泄漏。后来，为了解决这个问题，在平垫上贴了一条柔性石墨褶皱带。需要指出的是，这种垫片是处理法兰垫片泄漏的一种简单措施。柔性石墨带的工作质量直接影响设备的正常运行。如果在胶带背面涂上一层胶水，可以提高涂层的质量。

06。金属围垫

金属缠绕垫巧妙地利用了金属的耐热性、回弹性和强度以及非金属材料的柔软性，具有较好的密封性能，其中不锈钢带缠绕柔性石墨垫的性能最好。其预紧比压小于石棉环垫，且无石棉纤维毛细渗漏缺陷。图2-10显示了预紧压力和泄漏之间的关系。在油介质中，0Cr13常用于金属带，而1Cr18Ni9Ti推荐用于其它介质。

在气体介质中使用压力为14.7兆帕（中国为19.6兆帕）的柔性石墨环绕垫不锈钢，在液体中可使用压力为30兆帕。温度-190～+600摄氏度（在没有氧气的情况下，低压可用于1000摄氏度）。

聚四氟乙烯（PTFE）具有优异的耐低温性能。其低温屈服强度远高于常温。因此，聚四氟乙烯环绕垫可用于低温介质，如液态烃。同时，通过添加金属条提高了热导率。聚四氟乙烯环绕垫的温度可达到250摄氏度，在酸性介质中可使用到9兆帕和200摄氏度。

适用于压力、温度波动较大的换热器、反应器、管道、阀门、泵进出口法兰等。对于压力和温度超过300℃的介质，应考虑使用内环、外环或内外环。如果采用凹凸法兰，带内环的环绕垫效果更好。

柔性石墨板还可以在柔性石墨的两侧包封垫层，达到良好的密封效果。大型化肥厂余热锅炉是高温高压的关键设备。它周围是柔性石墨和外环。它在满负荷和低负荷时泄漏。垫片两侧加0.5mm厚柔性石墨板，切割成圆弧形。接头部分采用斜口重叠，应用效果良好。

07。金属平垫和金属波形垫

一般用于中高压阀门、管道和小直径法兰。前者的压力为1.568-31.36兆帕，后者的压力为1.568-3.92兆帕，这取决于温度。垫片材料根据介质和温度选择。

08，八角形垫和椭圆垫

八角形垫片和梯形槽法兰椭圆垫片（炼油行业俗称“土钢圈”）具有良好的密封性能。在槽的圆锥形表面上，八角形垫与表面接触，椭圆垫与线接触。因此，椭圆垫在较低的拧紧力下具有良好的配合，但需要拧紧两次，而八角形垫一次拧紧后不易泄漏。它们的缺点是需要较大的螺栓拧紧力。在低压和高温条件下使用时，法兰等级必须高于PG25 kg。