常用垫片填料法兰选配培训教材教材.docx
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常用垫片填料法兰选配培训教材教材
汽机检修部12月份培训资料
常用垫片的分类性能与使用范围
1.麻绳。
用麻纤维制作的垫料，适用于清水类介质，应用范围最高压力不超过0.30MPa，最高温度不超过40℃，在使用时也须涂以白铅油增强密封效果。
2.纯胶皮。
用天然橡胶制作的垫料，适用于水、空气类介质，应用范围最高压力不超过0.30MPa，最高温度不超过60℃，常见的最大厚度为6mm。
当管道直径大于500mm时，通常要采用在垫料中夹帆布或金属丝加强层的橡胶垫片，其应用范围最高压力不超过1.0MPa、最高温度不超过80℃，常见的最大厚度为3~5mm。
3.耐油胶皮。
适合用于矿物油、煤油和汽油等类介质，应用范围最高压力可达10MPa、最高温度不超过350℃，在使用时可辅助涂以漆片来增强密封效果。
4.聚四氟乙烯垫片。
用聚四氟乙烯板制作的垫料，主要适用于浓酸、碱、油类等带有腐蚀性的介质，应用范围最高压力可达4MPa、使用温度为-180~250℃，常用垫片厚度为0.5~3mm。
5.缠绕垫片。
是用紫铜、软钢、不锈钢金属带与石墨、聚四氟乙烯等纤维互相叠压制作成的垫料，主要用于蒸汽、水、酸碱溶液或油品等介质，应用范围最高压力可达6.4MPa、使用温度为420℃，常用垫片厚度为2.5~5mm。
6.紫铜垫。
用纯铜制作的垫料，适用于汽水类介质，应用范围最高压力不超过6.4MPa、最高温度不超过420℃，在使用前必须经过退火处理以增强其软化变形能力和密封效果，常用垫片厚度为1~5mm。
7.钢垫。
用纯铁、不锈钢、合金钢等制作的垫料，适用于高温高压的汽水类介质，应用范围最高压力可达20MPa、最高温度不超过600℃，在使用时必须制作成齿形并经过回火处理，以确保其硬度小于法兰结合面材质硬度、增强其软化变形能力和密封效果，常用垫片厚度为3~6mm。
8.高强石墨复合垫片由纯石墨板或金属（齿板、平板、网）增强石墨板切割或冲压而成，具有众多卓越的密封性能，如：
热稳定、自润滑、耐腐蚀、不老化、不发脆等，在苛刻的工况条件能长期稳定的使用，极少需要维护。
适用范围：
各种腐蚀性化学药品流体强碱、盐酸，硫酸等强腐蚀性液体、有机溶剂、液氮等。
技术参数：
温度：
-200℃-+850℃；压力：
0-40MPa；化学耐性：
PH值0-14。
垫片形式TypeofGaske 1.无包边、内包边、外包边、内外包边2.基本型、齿板增强型、平板增强型、网增强型
型式
基本型
齿板增强型
平板增强型
网增强型
压缩率
30%
15~35%
15~35%
15~35%
回弹率
≥10%
≥20%
≥20%
≥20%
使用压力
40bar
200bar
300bar
200bar
石墨密度
0.7;1.0
1.0
1.0
1.0
使用温度
-240~550
-240~550
-240~550
-240~550
PH值
0~14
0~14
0~14
0~14
退火：
将金属构件加热到高于或低于临界点，保持一定时间，随后缓慢冷却，从而获得接近平衡状态的组织与性能的金属热处理工艺。
回火是工件淬硬后加热到AC1以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
垫片的安装工艺
选配垫片的型式、尺寸时，应按照阀门密封面的规格来确定；而垫片材质的选择需要与阀门的工作状况、介质特性相适应。
此外，在安装过程中，还需注意以下几点：
（1）对选好的垫片安装前应再仔细检查一次，确认无任何缺陷方可使用；若继续使用以前拆下的金属垫片，重新安装前需经过修整、消除缺陷，并进行退火处理以消除应力。
（2）安装垫片之前必须对密封面进行清理，对遗留的原垫片残余物应铲除干净，水线槽内不得余留碳黑、油污、残渣、密封胶等杂物；同时检查密封面应平整，无凹痕和径向划痕、无腐蚀斑坑等缺陷，对不符合上述要求的密封面应重新处理至合格。
（3）装上垫片前，在密封面、垫片两面、连接螺栓及紧固螺母的螺纹部分等处均应涂擦好的石墨粉或二硫化钼粉。
（4）垫片安装在密封面上的位置应恰当，不得偏斜的伸入阀腔内部或搁置在法兰面上，以防止紧固密封面时造成止口未咬合、法兰四周间隙不均匀等缺陷。
（5）安装垫片时，只能根据密封间隙配置一片密封垫，一般不得在密封面间加入两片甚至多个垫片来弥补密封面之间的缝隙空间。
（6）保持阀杆处于开启位置时才能装上阀盖，以免影响安装和造成阀内部件的损伤；安装阀盖时应正确对准，发现位置不对时应轻轻提起重新对正后再慢慢放下，不得使用推拉的方法进行调整，以免使垫片受到擦伤或发生位置偏移。
（7）紧固密封面连接螺栓时，应采取对称、轮流、用力均匀的手法分两次以上完成，并确保各螺栓受力均匀、齐整无松动；严禁一次将螺栓紧固到位，以防止伤及垫片或密封面间隙产生不均。
常用填料的分类、性能和和使用范围
石墨填料。
用片状石墨压制并在层间夹杂银色石墨粉、片状石墨掺杂金属丝压制并在层间夹杂银色石墨粉制作的填料，主要用于蒸汽、水、空气等介质，应用范围最高压力可达20MPa以上、最高温度不超过540℃，常用的形式有开口、闭口圆环形两种。
填装过程中的注意事项：
1.对柔性石墨的成型填料，应注意检查其表面平整，不得出现毛边、松散、折裂和较深的划痕等缺陷。
2.安装填料之前，应检查填料函、压盖、紧固螺栓等均已经过清洗和修整，各部件表面清洁、无缺陷；检查阀杆、压盖与填料函之间的配合间隙在标准的范围内（一般为0.15~0.30mm）。
3.填料装入过程中，注意摆放各层填料之间的切口搭接位置应相互错开90度到120度。
4.将填料装入填料函中时，应一圈一圈地装入并装好一圈后就使用填料压盖压紧一次，不得采取多圈填料同时装入再挤压到位的办法，以免发生内部的填料错位、接口搭接不好或不均匀等缺陷。
5.在填料安装过程中，装好1~2圈填料之后就应旋转一下阀杆，以免填料压得过紧、阀杆与填料咬死，影响阀门正常开关。
6.压紧填料阀盖时用力应保持均匀，随时检查两边的压兰螺栓被对称地拧紧，防止出现压盖紧偏的现象；此外，在填料紧固的松紧程度适当后，还应检查填料压盖压入填料函的深度为压盖高度的1/4~1/3，不得过浅或过深。
常见标准法兰的种类及用途
常见的法兰时根据介质的性质（如介质的腐蚀性、易燃易爆性、渗透性等）、温度和压力参数来选定的标准系列的法兰。
通常，按照法兰的结构形式可分为光滑面平焊法兰、凹凸面平焊法兰、光滑面对焊法兰、凹凸面对焊法兰和梯形槽面对焊法兰五种。
对光滑面平焊法兰来说，它主要适用于工作压力PN≤2.5MPa、温度t≤300℃的一般介质；而凹凸面平焊法兰则适用于工作压力PN≤2.5MPa、温度t≤300℃的易燃易爆、有毒性和刺激性或要求密封比较的介质。
对光滑面对焊法兰而言，它主要适用于工作压力PN≤4MPa、温度t≥300℃的一般介质；而凹凸面对焊法兰则适用于中、高压的一般介质以及工作压力PN≤6.4MPa、温度t≥300℃的易燃易爆、有毒性和刺激性或要求密封十分严格的介质。
梯形槽面对焊法兰则主要用于工作压力6.4MPa≤PN≤16MPa、有特殊要求的汽水管道或中高压油品及类似的介质。
当配置与设备或阀件相连接的法兰时，应按照设备或阀件的工称压力等级来进行选择，否则就会造成所选择法兰与设备或阀件上的法兰尺寸不能配套的情况。
当选用凹凸面、槽式法兰连接时，一般无特殊规定的情况下，应将设备或阀件上的法兰制作成凹面或槽面，而配置的法兰则应加工成凸面或面。
对于气体介质管道上的法兰，若其公称压力不超过0.25MPa时，一般也应按照0.25MPa的等级来选配。
对于液体介质管道上的法兰，若其公称压力不超过0.60MPa时，一般也应按照0.60MPa的等级来选配。
对于真空管道上的法兰，一般应按照不低于1.0MPa的等级来选配凹凸面型式的法兰。
对于输送易燃易爆、有毒性或刺激性介质的管道上的法兰，无论工作压力多少，至少应选配1.0MPa等级以上的。
选配法兰紧固件的基本原则
法兰用的紧固件是指法兰的螺栓、螺母和垫圈，其材质和类型的选择主要取决于法兰的公称压力和工作温度。
法兰螺栓的加工准确度需要参照其工作条件确定，当配用法兰的工称压力PN≤2.5MPa、工作温度t≤350℃时，可选用半精制的六角螺栓和A型半精制六角螺母当配用法兰的工称压力4.0MPa≤PN20MPa或工作温度t≥350℃时，则应当选用精制的等长螺纹双头螺栓和A型精制六角螺母。
通常法兰螺栓的数目为4的倍数，以便于采用“十字法”对称地进行紧固。
在选择螺栓长度时，应保证法兰拉紧后保持螺栓突出螺母外部尺寸为5mm左右，且不少于2个螺纹扣的高度。
在选择螺栓和螺母的材料时，应注意选配螺母材料的硬度不得高于螺栓的硬度（一般原则为降低一个硬度等级），以保护螺栓不至于受到螺母的损坏、避免螺母破坏螺栓上的螺纹。
通常，无特殊要求的情况下在螺母下方不设垫片。
若螺杆上加工的螺纹长度稍短、无法保证拧紧螺栓时可加装一个钢制平垫；但不得采用叠加垫片的方法来补偿螺纹的长度，确不合适时应重新选择螺纹加工长度恰当的新螺栓。
对于管道工作温度高于200℃或在0℃以下的管道，除了连接管道过程中对螺栓的紧固之外，在管道投运初期（保持工作温度24小时之后）还应立即进行管道的热紧和冷紧。
在管道的热紧过程中，紧固螺栓时管道内存留的压力应符合以下的规定;当管道设计压力小于6MPa时，允许热紧管道内存压不超过0.30MPa，当管道设计压力大于6MPa时，允许热紧管道内存压不超过0.5MPa。
在对低温管道进行冷紧时，一般应将管道泄压之后再完成。
如何选用法兰与紧固件的材料？
通常根据管道的工作压力和工作温度来选取配套使用的法兰与紧固件的材料的，且一般要求螺母和垫圈的材料等级或硬度要比螺栓、双头螺柱降低一档。
具体选取时，可以参照下表：
名称
公称压力（MPa）
介质在下列工作温度t（℃）时选用的钢号
t≤325
325＜t＜425
t≥425
螺栓或双头螺柱
0.25、0.6、1.0、1.6、2.0、2.5
25、35或Q215、Q235
30CrMoA、35CrMoA
25Cr2Mo
4.0、6.4、10.0
35、45
30CrMoA、35CrMoA
25Cr2Mo
≥16.0
30CrMoA、35CrMoA
25Cr2Mo
25Cr2Mo
螺母
0.25、0.6、1.0、1.6、2.0、2.5
25、35或Q215、Q235
35、45或30CrMoA
30CrMoA、35CrMoA
4.0、6.4、10.0
35、45
30CrMoA、35CrMoA
25Cr2Mo
≥16.0
30CrMoA、35CrMoA
30CrMoA、35CrMoA
25Cr2Mo
垫圈
25、35
25、35
12CrMo、15CrMo
法兰
0.25、0.6、1.0、1.6、2.0、2.5
A3
20、25
20、25
4.0、6.4、10.0
20、25
20、25
12CrMo、15CrMo
≥16.0
20、25
20、25
12CrMo、15CrMo
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