关于密封垫片的厚度

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不同的厚度选择会对垫片的性能产生重大影响，而ASME B16.21标准中，并没有对非金属垫片厚度选择进行指导。那么如何选择恰当的垫片厚度呢？不同厚度的垫片有什么优势？

1.薄垫片的优势有哪些？

a. 由于接触内压的表面积更小使得抗吹出能力更高。因为垫片越厚，垫片接触内压部分的表面积增加，从而引起的吹出力更大

b. 泄漏率也更低。所有的垫片材料在某种程度上都是可以渗透的，介质可以穿透垫片的本体。更厚的垫片会产生更大的渗透通道，而薄垫片接触内压的表面积更小，泄漏率也就更低。

c. 由于更薄的垫片有更低的蠕变松弛特性，紧固件的扭矩保持性更好。更厚的垫片会带来更高的蠕变松弛，这就意味着在整个法兰连接的使用周期内，用户可能需要重新上紧螺栓来保持垫片有足够的压缩载荷。

d. 成本更低。相同尺寸的垫片越薄，成本也就越低。

2.垫片一定是越薄越好吗？

答案当然不是，因为某些情况下，确实需要更厚的垫片。例如一些没有足够多的螺栓的低压全平面大直径法兰，因为螺栓数量不多，对垫片的压缩量有限，使得螺栓之间的空隙压缩很小甚至没有压缩，薄垫片就没有足够的压缩量来弥补严重损坏的法兰面,而厚的垫片具有更大的原始厚度，实际的压缩量也更大，特别适合严重损坏或翘曲的法兰。

3.影响垫片厚度的因素？

金属和半金属垫片厚度通常不会改变垫片压力和温度（PT）额定值。非金属（软）垫片，可根据法兰材料或法兰条件选择垫片厚度。垫片材料的类型和允许的压缩载荷也会影响密封特定法兰连接的垫片厚度。

4.垫片选型的要素?

a. 温度：主要影响垫片的物理特性、化学特性、机械特性

b. 压力：主要有工作压力、设计压力、运行压力和试验压力

c. 介质：介质（流体）可以是气体或液体，可以从热到冷，pH值从高到低，从腐蚀性到中性，从易燃到不易燃，以及介于两者之间的一切介质。主要影响垫片的物理特性、化学特性、机械特性

d. 尺寸：密封界面的尺寸对选型没有太大限制，不过尺寸会关系到材料选型

e. 应用：设备中在的具体应用位置，他的最终用途等等，比如在塔器里面，是人孔还是入料口还是出料口，还是换热口，每个地方的开合次数，都会影响垫片的选型

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在选择合适的垫片厚度时，我们需要综合考虑多个因素，以下是对您提问的各个方面的解答：

1. 薄垫片的优势主要包括：
   - 高抗吹出能力: 薄垫片接触内压的表面积更小，导致受到的吹出力更小。
   - 泄漏率低: 薄垫片因为材料厚度小，减少了介质渗透的通道。
   - 蠕变松弛性低: 薄的垫片有较好的抗蠕变性能，有助于保持紧固件的扭矩。
   - 成本较低: 材料用量少，相对成本低。

2. 垫片并不是越薄越好。某些特殊情况下，可能会需要更厚的垫片，例如：
   - 法兰面不平整或损坏严重时，厚垫片能够提供更多的压缩量来补偿不平整。
   - 少量螺栓应用的法兰，可能无法对薄垫片提供足够的压缩。

3. 影响垫片厚度选择的因素包括：
   - 垫片材料的类型和物理特性。
   - 所需承受的压缩载荷。
   - 法兰的材质和条件。

4. 垫片选型的要素涉及:
   - 温度: 需要考虑垫片所能承受的最高和最低温度。
   - 压力: 工作压力、设计压力等都会影响垫片材料和厚度的选择。
   - 介质：流体的化学性质和状态（如气态、液态、腐蚀性）影响垫片的材料选择。
   - 尺寸：法兰的尺寸会影响垫片的尺寸，从而可能影响材料的选择。
   - 应用: 根据垫片安装位置的特定要求，例如开合频繁度，以及是否易于更换等。

综上所述，选择垫片厚度时，需要根据实际工作条件和垫片将要承受的环境来确定。务实选择最适宜的垫片厚度，将有助于确保连接部位的密封效果和耐用性。
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感谢分享

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学习了，一直不好解释垫片厚度的问题，经常有人把泄露问题通过加厚垫片来解决；就是以上的内容是 有规范还是说单独做的的分析呢？

342813531 发表于 2023-11-21 08:44
学习了，一直不好解释垫片厚度的问题，经常有人把泄露问题通过加厚垫片来解决；就是以上的内容是 有规范还 ...

更厚的垫片带来更高的蠕变松弛，意味着在整个法兰连接在使用周期内，会增加重新锁紧及更换垫片的时间成本。我们在选择垫片材料的型号和厚度时，需要仔细考虑应用工况的所有变量来实现。但是，有时法兰或螺栓的缺陷并不完全是可以通过垫片来弥补的，法兰连接系统正确的安装也是很重要。
我们是做膨体聚四氟乙烯密封材料的，有需要欢迎联系19141369821，微信同号

学习了。

个人感觉，实际应用过程中还是厚垫片稍好些。有的装置运行时间长（十年以上），法兰、管线保温等维护不到位，都有不同程度的腐蚀。另外，采购的法兰不见得都符合规范，公司雇佣便宜的施工队伍进行检维修，队伍的施工技术深浅不一，选择厚点的垫片容错率好一些。我们选用垫片一般4.5厚。另外，规范上缠绕垫宽度有点窄，我们都用非标垫，宽密封。
对了，装置压力不甚高，4.0MPa以下。