【导读】垫片是两个物体之间的机械密封，如果选用得当，通常可以有效的防止两个物体之间的物料泄漏；选用不当，则会造成不必要损失。
一、法兰垫片密封机理
介质流动通过内外空间的交界面时发生的泄漏即是密封面发生泄漏。造成泄漏的根本原因是由于接触面上存在间隙，而接触面两侧的压力差、浓度差则是泄漏的推动力。要减少泄漏，就必须使接触面最大程度地嵌合，即减小泄漏通道的截面积、增加泄漏阻力，并使之大于泄漏推动力。对密封面施加压紧载荷以产生压紧拉力，可提高密封面的接触程度，当应力增大到足以引起表面产生明显的塑性变形时，就可填补密封面的间隙，堵塞泄漏通道。
法兰垫片静密封的密封机理可分为以下2种情况：
1、初始密封
在装配法兰垫片时就可完成初始密封紧固螺栓压紧垫片, 产生初始密封的基本条件是应使密封面间产生足够的压力，即垫片预紧应力使垫片材料受压缩后发生弹性压缩变形或弹塑性压缩变形，能够填塞法兰密封面的粗糙不平，堵塞界面泄漏通道以达初始密封要求。
垫片的预紧应力取决于垫片材料压紧性能， 所有的密封压紧力均来自螺栓的初始紧固力，同时法兰应具有足够的强度和防偏转或翘曲变形的足够刚度。
2、工作密封
预紧后的法兰垫片螺栓三构件系统，当受到工作介质压力作用之后，一对法兰的2个密封面将被迫发生相对分离，此时垫片应有足够的回弹变形以补偿这一分离。不仅如此垫片还要求有这样的能力，即保持密封界面上仍有足够以维持密封的残留垫片应力（压应力）， 以保证将流体介质密封住。
二、法兰垫片性能
影响法兰密封的因素主要有：
1、螺栓预紧力
2、密封面形式
3、垫片性能
4、法兰刚度
5、操作条件
垫片的压缩和回弹能力是法兰密封的必要条件。垫片的变形包括弹性变形和塑性变形两部分，只有弹性变形才具有回弹能力，回弹能力大的垫片，可以更好地补偿法兰端面的分离，适应操作压力和操作温度的波动，因而密封性能好。
垫片表面的塑性变形能力也是非常重要的，它能较好地填充端面上的微观凹凸不平，从而达到法兰之间的初始密封。
四、法兰垫片的选型
选择垫片的材料主要取决于下列三种因素: 温度、压力、介质。
1、选用垫片的基本原则
（1）有良好的压缩及回弹性能，能适应温度和压力的波动。
（2）有良好的可塑性，能与法兰密封面很好的贴合。
（3）对有应力腐蚀开裂倾向的某些金属（如奥氏体不锈耐酸钢）法兰，应保证垫片材料不含引起各种腐蚀的超量杂质，如控制垫片氯离子含量以对法兰腐蚀。
（4）不污染介质。
（5）对密封高度毒性的化学品，要求垫片应具有更大的安全性；对于输送易燃液体的管道系统，要求垫片用于法兰上的最高使用压力和最高使用温度在限制范围内。
（6）低温时不易硬化，收缩量小，高温时不易软化，抗蠕变性能好。
（7）加工性能好，安装及压紧方便。
（8）不粘接法兰密封面，拆卸容易。
2、不同垫片适用工况
法兰密封的常见形式
垫片适用工况
五、法兰垫片的安装注意事项
1、垫片安装注意事项
（1）垫片与法兰密封面应清洗干净，不得有任何影响连接密封性能的划痕、斑点等缺陷存在。
（2）垫片外径应比法兰密封面外小，垫片内径应比管道内径稍大，两内径的差一般取垫片厚度的2倍，以保证压紧后，垫片内缘不致伸入容器或管道内，以免妨碍容器或管道中流体的流动。
（3）垫片预紧力不应超过设计规定，以免垫片过度压缩丧失回弹能力。
（4）垫片压紧时，最好使用扭矩扳手。对大型螺栓和高强度螺栓，最好使用液压上紧器。拧紧力矩应根据给定的垫片压紧通过计算求得，液压上紧器油压的大小亦应通过计算确定。
（5）安装垫片时，应按右图的顺序依次拧紧螺母。但不应拧一次就达到设计值。一般至少应循环2～3次，以便垫片应力分布均匀。
（6）对易燃、易爆介质的压力容器和管道，换装垫片时应使用安全工具，以免因工具与法兰或螺栓相碰，产生火花，导致火灾或爆炸事故。
（7）管道如有泄漏，必须降压处理后再更换或调整安装垫片，严禁带压操作。
2、垫片安装特殊要求
（1）安装与突平面法兰相配的缠绕垫片时，应注意保证密封件与管道同心，一般采用外加强环与螺栓内侧圆周面相接触来定位，不允许偏心安装。安装榫槽面密封面法兰中的基本型缠绕式垫片时，应注意与槽壁面保持间隙一致。
（2）安装宽度较窄的金属包覆垫片时，应将一定厚度的钢板置于垫片外侧，再压紧法兰，以免垫片内的包覆填料受压后，把金属外壳的接口（或搭口）胀开，损坏垫片。
（3）当法兰工作温度高于200℃，在法兰密封面和垫片间应涂上密封胶，以防止高温下垫片与法兰密封面烧结，给检修和更换垫片增加麻烦。
（4）密封面不平时，可在密封面上涂上密封胶后再安装垫片。密封胶一般由二氧化锰、铅丹、石墨粉和熬过后亚麻子油（干性油）组成。可根据密封介质、工作温度和介质压力等条件选用相应类型和牌号的液态密封胶。
（5）对于安装八角型金属环垫，当金属环垫和法兰密封槽加工不太理想时，可通过配研来达到紧密贴合。对于大直径的金属环垫，配研较为困难，为了填补金属表面微小的凹凸不平，可使用密封胶。
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