垫片在管道开孔工程的分类

垫片在管道开孔作业的作用




管道开孔作业，经常会遇见紧固螺栓，在紧固作业时，经常会看到带压工孔机上的许多垫片，管道的法兰紧固作业也能经常看到，下面简要说明垫片的分类和作用：
1、管道开孔作业中带压开孔机和带压开孔工程中石棉橡胶垫片

石棉橡胶垫片是以石棉橡胶板裁制成型的软垫片，适用于水、水蒸汽、油类、溶剂、中等酸、碱的密封，在中、低法兰连接的管道带压开孔密封中占有相当大的比例。但是，由于石棉的强致性和放射性，20世纪70年代以来一些工业发达国家先后制定了禁止或限制石棉及其制品的使用法令，我们部分企业或行业也开始明令禁止使用石棉密封材料。今后，石棉橡胶垫片的用量必将逐年减少，新型密封材料将逐步替代石棉制品。石棉橡胶板以石棉纤维、橡胶为主要原料再辅以橡胶配合剂和填充料，经过混合搅拌、垫辊成型、硫化等工序制成。石棉纤维有较好的韧性及保温性，并能在管道开孔工程中介质温度在450度至510度温度下保持原料的特性。石棉橡胶板根据其配方，工艺性能及用途的不同，可分为普通石棉橡胶板和耐油石棉橡胶板。

2、聚四氟乙烯包覆垫片

聚四氟乙烯包覆垫片是一种非金属复合垫片，一般由包覆层及嵌入物两部分组成。包覆层主要起耐油腐蚀作用，通常由聚四氟乙烯材料制成。嵌入物（填料）为弹性较好的带或不带金属增强层的非金属密封材料，通常为石墨橡胶。石油、化工、制药及食品工业中的一些容器、管道、阀门连接，管道开孔作业时，为保证物料清洁也常常采用聚四氟乙烯包覆垫片进行密封。

聚四氟乙烯包覆垫片主要用于突平面型及平面型钢制管法兰连接，适用于公称压力PNMpa0.6-5.0MPa、工作温度为零度至150度的腐蚀性介质或清洁度要求较高的介质并进行管道带压开孔工程。

a.剖切型包覆垫片，它是用聚四氟乙烯筒料车削成0.8mm-1.0mm厚的环状薄片，从外测厚度的中心切开，再放入夹嵌物。

b.机加工型包覆垫片，包覆层内径可与法兰内径一致，以防止流体在法兰连接处产生泄漏。

c.折包型包覆垫片，厚度为0.4mm-0.8mm的带状聚四氟乙烯薄膜通过加热包覆在环状夹嵌物外面，制造简便，适用于尺寸较大的法兰。

3、柔性石墨复合垫片

柔性石墨复合垫片由柔性石墨复合板裁制而成。柔性石墨复合板由充齿的金属薄板与柔性石墨复合而成。有冲齿型和粘结型二种，可冲制各种垫片，如:气缸气垫、排水、水位计垫、法兰热片、阀门中道换垫器垫片等，是一种适用范围广，密封性能强的理想密封材料。根据管道带压开孔及管道密封的需要，垫片的内缘和外缘可采用不锈钢或碳钢进行包边。

柔性石墨复合垫片的主要特点：有良好的耐腐蚀性、耐辐射性能，耐高低温，在中压工况下有较成熟的使用经验。所需的预紧应力比金属垫片和柔性石墨缠绕式垫片小。由于柔性石墨具有良好的可塑性和充填性，使用这种垫片时相配的法兰密封面不需要精密加工，对法兰密封面上的“水线”沟槽也能适应，相对来说比较经济。

柔性石墨复合垫片适用于各种管道、阀门、压力容器、换热设备的法兰连接。对由碳钢冲齿板增强的垫片，其最高适用温度可达450度；对由不锈钢冲齿板增强的垫片，适用温度可达650度。

4、金属环垫

金属环的截面形状通常为八角形或椭圆形，有径向自紧密封作用。八角形截面的金属环垫常称为八角垫；椭圆形截面的金属环垫常称为椭圆垫。金属环垫与法兰梯形槽的内外侧面（主要是外侧面）形成线接触密封，因而预紧载荷系数较小。金属环垫主要用于高温、高压管线。

金属环垫最早来源于美国，20世纪20年代首先用于锅炉、釜及其它高压容器的密封。以后在石油开采、炼油、石油化工、电力等工业部门得到广泛应用。金属环垫适用的公称压力为PN2.0-42.0MPa，例如海上作业、化学和石化工业。

椭圆形金属环垫专门应用在环连接法兰。而平槽法兰既可用椭圆形金属环垫可应用在法兰可能发生震动的工况中，例如化学工业的热交换器。

5、缠绕式垫片

缠绕式垫片是由薄的金属成型和非金属填充材料带以及内、外金属加强环组装而成的一种金属-非金属组合垫片。垫片本体由金属带与非金属填充材料带相间缠绕而成。垫片本体起密封作用，而内、外加强环起定位或加强作用。金属带剖面形状通常有“W”形和“V”形两种，“W”形金属带回弹性能优于“V”形，但加工困难，所以国内目前大多采用“V”形金属带。

缠绕式垫片的优点是压缩回弹性能好，强度高，具有多道密封作用，对于法兰密封面表面缺陷不太敏感，可部分消除压力、温度变化和机械震动的影响，在高温、高压、低温、载荷循环交变等苛刻条件下仍具有良好的密封性能，适用于公称压力PN0.2-25.0MPa的螺栓法兰连接。

缠绕式垫片按结构型式的不同分为：基本型、带内加强环、带外加强环型及带内、外加强环型四种。

制造缠绕式垫片的金属带材料一般有低碳钢、不锈钢、钛、锰合金等，厚度通常为0.15-0.30mm；非金属带材料有特制石棉、柔性石墨和聚四氟乙烯等。厚度一般为0.3-1.0mm。内加强环材料通常应与金属带材料相同。