1、金属包覆垫片
管道带压开孔器及管道密封工程中,金属包覆垫片是以非金属材料为芯材,裁剪成所需要的形状,外面包以厚度为0.25-0.5mm金属薄板组成的一种复合垫片。按垫片的截面形状,通常分为平面型包覆垫片及波纹型包覆两种。
金属薄板根据材料的弹塑性、耐热性和耐腐蚀性选取,常用的材料主要有铜、铝、软钢、不锈钢、钛及蒙乃尔合金等;包覆垫片中的芯材料一般有石棉板或石棉橡胶板、柔性石墨以及碳纤维和陶瓷纤维等。
金属包覆垫片具有与包覆金属相同的耐腐蚀性和相近的耐热性,非金属填充材料使垫片具有良好的弹性。另外,这种垫片能制成椭圆形、方形、带筋或更复杂的形状,以满足各种热交换器和非圆形压力容器密封以及管道带压开孔器和高压管道密封的要求。与非金属软垫片相比,这种垫片在经常拆卸的条件下不易损坏、不玷污、不腐蚀法兰密封面并具有较高的强度。金属包覆垫片适用的公称压力为PN2.5-15.0MPa;最高工作温度为500摄氏度。
2、金属齿形垫片和金属齿形组合垫片
金属齿形垫片的剖切面是锯齿形,齿间距t=1.5-2mm,齿高h=0.65-0.85mm,齿顶宽度c=0.2-0.3mm,在密封面上车制若干个同心圆,其齿数一般为7-15个,视垫片规格大小不等。金属齿形垫片的结构型式有基本形、带外环型、带内外环型及带内环型四种。由于垫片表面的V形齿与法兰表面形成许多具有压差空间的线接触,所标密封可靠,使用周期长。和一般金属平垫片相比,这种垫片所需的预紧应力较小,当尺寸相同时,金属平垫片所需的预紧应力要比齿形垫片大2-2.5倍。金属齿形垫片的主要缺点是垫片使用后容易在法兰密封面上留下压痕,故每次更换垫片时,需对两法兰密封面重新进行加工,因面费时费力。金属齿形垫片适用的公称压力为PN1.6-25.0MPa,适用的最高温度为600摄氏度。
用于一些经常拆卸的大型容器的齿形垫片,可在垫片的两表面复合一层非金属材料,如石棉橡胶板、非石棉纤维橡胶板、柔性石墨板等,这不仅保护了法兰密封面,而且密封性能亦可明显提高,这样的垫片称为齿形组合垫片。齿形组合垫片在预紧时易产生塑性变形,较容易形成初始密封。这种垫片密封性能好,使用压力范围广、机械强度高。复合的非金属材料厚度一般为0.5mm。由于齿尖的作用,非金属材料不易产生塑性流动,可保护较高的密封比压。齿形垫片除了增加组合垫片的弹性外,还对软垫片起到增强作用。致使石棉橡胶板这类强度较低的材料能承受高压。带外环型的垫片主要适用于突平面法兰;基本型垫片主要适用于凹凸面法兰。金属齿形组合垫片适用于公称压力PN1.6-42.0MPa的法兰连接。