法兰密封与垫片

法兰垫片的作用
法兰垫片是一种用于连接两个法兰部件的密封元件。

它的作用主要有以下几个方面：
1.密封：法兰垫片可以填补法兰连接两个部件之间的间隙，阻止流体、气体或粉尘等物质泄漏。

它能提供可靠的密封，保证连接处的流体、气体或粉尘不会泄漏或渗入。

2.减震：法兰垫片可以起到缓冲和减震的作用，降低因振动和冲击而对连接处和相关部件造成的损坏。

3.防腐蚀：法兰垫片可以防止法兰连接处的部件与外界环境接触，从而减少其受到腐蚀的风险。

它能够保护法兰连接处的部件，延长其使用寿命。

4.调节对齐：法兰垫片可以在法兰连接处的两个部件之间实现对齐调节。

它能够填充不平整或不完全匹配的表面，使连接处稳固而且牢固。

总的来说，法兰垫片的作用主要是保证连接处的密封性，减少振动和冲击，并提供对齐调节和防腐蚀的功能。

它在工业领域的管道、阀门、泵等设备的连接中起到重要的作用。

管道法兰及垫片的选用目前管道工程常用的连接方式有螺纹连接、焊接连接、法兰连接、承插连接、沟槽连接等形式。

低压管道PN≤2.5MPa中压管道PN=4—6.4MPa高压管道PN=10—100MPa超高压管道PN＞100MPa是按照公称压力分。

公称压力：管子、管件等在基准温度下的耐压强度成为公称压力。

法兰连接法兰连接是将垫片放入一对固定在两个管口上的法兰的中间，用螺栓拉紧使其紧密结合起来的一种可拆卸的接头。

法兰种类：按法兰与管子的固定方式分为螺纹法兰、焊接法兰、松套法兰；按密封面形法兰种类式可分为光滑式、凹凸式、榫槽式、透镜式和梯形槽式。

螺纹法兰：主要用于镀锌水、煤气钢管的连接，其密封面为光滑式。

其公称压力常用的有0.6MPa、1.0 MPa、1.6MPa 三种。

焊接法兰：是管道连接中最常用的法兰，分为平焊法兰和对焊法兰两种。

1、平焊法兰：又叫搭焊法兰与管子焊接时将管子插入法兰孔内，在法兰内外部与管子进行搭接角焊。

其公称压力常用的有 0.6MPa、1.0 MPa、1.6MPa 和 2.5MPa 四种。

平焊法兰的密封面有光滑式和凹凸式。

2、对焊法兰：又叫高颈法兰，与平焊法兰的区别是带有一段锥形短管。

法兰与管子的结合实质上是短管与管子的对口焊接。

故称对焊法兰。

一般用于公称压力≥4.0 MPa 或温度大于 300℃的管道上。

对焊法兰有光滑式、凹凸式、榫槽式和梯形槽式四种。

密封面形式。

其中光滑式和凹凸式最为普遍。

松套法兰：也叫活套法兰或活动法兰。

分为平焊松套法兰、对焊松套法兰、卷边松套法兰。

这种法兰接口，就是利用钢环或管口卷边把法兰套在管端上，因此法兰可以在管端上活动，故称松套法兰。

1、平焊松套法兰：密封面一般有光滑式和榫槽式。

其公称压力常用的有 0.6MPa、1.0 MPa、1.6 MPa 和 2.5MPa 四种。

主要用于不锈钢管道、铜及铜合金管道、铝及铝合金管道以及塑料管道等。

2、对焊松套法兰：其密封面一般为凹凸式，用于公称压力较高的场合。

常用法兰及螺栓与垫片预算交流2009-10-31 16:32:51 阅读184 评论0 字号：大中小一、常用法兰管道工程用的法兰分为钢管道法兰和通风管道法兰两种。

（一）钢管常用法兰1、法兰的种类钢管道用的法兰种类较多，最常用的是平焊钢法兰。

按其接触面可分为光滑式和凹凸式密封面两种。

如下图所示。

2、法兰的材质法兰的材质通常与相应钢管的材质相同。

采用普通碳素钢、优质碳素钢或低合金钢钢板加工而成。

3、法兰的规格表示通常选用标准法兰，平焊钢法兰的规格，一般以公称直径DN和公称压力PN表示。

（二）通风管常用法兰1、法兰的种类通风管道所用的法兰，按其形状不同可分为：圆形和矩形法兰两种。

2、法兰的材质法兰的材质通常根据风管的材质选用。

薄钢板风管，采用角钢或扁钢加工制作法兰；硬聚氯乙烯塑料风管，采用较厚的硬聚氯乙烯塑料板加工制作法兰。

3、法兰的规格表示圆形法兰以风管的外径D表示，矩形法兰以矩形风管的边宽×边宽表示。

二、常用螺栓、螺帽1、螺栓螺帽的种类螺栓螺帽的种类比较多。

在管道工程中，法兰连接时常用的螺栓有两种：一种是粗制六角头螺栓（一端带有部分螺纹），与其相配的螺帽为普厚粗制六角螺帽；另一种是双头精致螺栓（两端均有螺纹），与其相配的螺帽为精致六角螺帽，其中最常用的是粗制六角头螺栓及其螺帽。

2、螺栓螺帽的材质通常用普通碳素钢、优质碳素钢或低合金钢加工螺栓螺帽。

3、螺栓、螺帽的适用场合粗制六角头螺栓及其螺帽，常用于介质工作压力≤1.6MPa，工作温度不超过250℃的给水、供热、压缩空气等管道的法兰连接。

4、螺栓螺帽的规格表示如：M20×80,表示螺栓的直径为20mm，螺杆长80mm，与其相配的螺帽为M20。

三、常用垫片管道工程中，垫片材质的选用要根据管内输送介质的性质、工作压力、温度选用。

常用垫片的材质、种类、适用场所见下表所示。

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法兰：使管子与管子相互连接的零件，连接于管端。

法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。

法兰间用衬垫密封。

法兰管件：指带有法兰(突缘或接盘)的管件。

它可由浇铸而成，也可由螺纹连接或焊接构成。

法兰联接：由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。

垫片放在两法兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使联接严密不漏。

法兰联接是一种可拆联接。

按所联接的部件可分为容器法兰及管法兰。

按结构型式分：有整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。

常见的整体法兰有平焊法兰及对焊法兰。

平焊法兰的刚性较差，适用于压力p≤4MPa的场合；对焊法兰又称高颈法兰，刚性较大，适用于压力温度较高的场合。

法兰按与管子的连接方式可分为五种基本类型：平焊法兰、对焊法兰、螺纹法兰、承插焊法兰、松套法兰。

平焊法兰：平焊法兰简称平板，又称搭焊法兰。

平焊法兰与管道的连接是先将管子插入法兰内孔至适当位置，然后再搭焊，其优点在于平焊法兰焊接装配时较易对中，且价格便宜，因而平焊法兰得到了广泛的应用。

内压计算平焊法兰的强度约为相应对焊法兰的三分之二，疲劳寿命约为对焊法兰的三分之一。

所以，平焊法兰只适用于压力等级比较低，压力波动、振动及震荡均不严重的管道系统中。

平焊法兰又可细分为带颈平焊法兰及板式平焊法兰两种。

平焊法兰和对焊法兰的区别：(可见动力管道手册P57）平焊和对焊是法兰和管道连接时的焊接方法，平焊法兰是法兰接口处的内径比所连接的管道外径稍微大一点，管道插在法兰里面，然后进行焊接(不要插过头平焊并不是真的插平了，要留下焊接带)；对焊法兰是法兰的管径和所连接的管道一样，直接对接焊起来。

平焊法兰一般用于低、中压管道，对焊法兰一般用于中、高压管道的连接，对焊的法兰一般是至少PN2.5Mpa，采用对焊是为了减少应力集中，一般的对焊法兰多为带颈法兰（也叫奶嘴法兰），所以对焊法兰的安装费，人工费和辅材费要高点，因为多一道工序。

螺纹法兰：这是比较书本的一个说法，其实就是常说的丝扣的产品，一般多用于焊管的连接，最常用的就是从DN15-DN100的。

法兰连接很少是因强度不足而遭破坏的，但常由于密封不好导致泄漏。

因此，密封问题已成为法兰连接中的主要问题，而法兰密封面与垫片又直接影响到法兰的密封，有必要加以介绍。

1、法兰密封面即法兰接触面，简称法兰面。

一般均需经过比较精密的加工，以保证足够的精度和光洁度，才能达到预期的密封效果。

常用的法兰密封面有平面型、凹凸型、榫槽型和自紧型等数种。

平面型密封面只有一个光滑的平面，为改善密封性能，常在密封面上车出几道宽约1mm、深约0.5mm 的同心圆沟槽，如同锯齿。

这种密封结构简单，容易加工，但安装时垫片不易装正，紧螺栓时也易挤出，一般用于低压、无毒介质的容器上。

凹凸形密封面是一对法兰的密封面分别为凹面和凸面，且凸面高度略大于凹面深度。

安装时把垫片放在凹面上，因此容易装正，且紧螺栓时也不会挤出。

其密封性能优于平面型，但加工较困难，一般用于中压容器。

榫槽型密封面是在一对法兰的密封面上，将其中一个加工出一圈宽度较小的榫头，将另一个加工出与榫头相配合的榫槽，安装时垫片放在榫槽内。

这种密封面因垫片被固定在榫槽内，不可能向两边挤出，所以密封性能更好。

且垫片较窄，减轻了压紧螺栓的负荷。

但这种密封面结构复杂，加工困难，且更换垫片比较费事，榫头也容易损坏。

所以，一般只用于易燃或有毒的工作介质或工作压力较高的中压容器上。

因其在氨生产设备上用得较多，所以又称为氨气密封。

自紧式密封面是将密封面和垫片加工成特殊形状，承受内压后，垫片会自动紧压在密封面上确保密封效果。

故称为自紧式密封面。

这种密封面的接触面积小，垫片在内压作用下有自紧能力，密封性能好，减少了螺栓的紧力，也就减少了螺栓和法兰的尺寸。

这种密封面结构适用于高压及压力、温度经常波动的容器上。

2、垫片。

法兰密封面即使经过精密的加工，法兰面之间也会存在微小的间隙，而成为介质泄漏的通道。

垫片的作用就是在螺栓的压紧力作用下产生塑性变形，以填充法兰密封面之间存在的微小间隙，堵塞介质泄漏通道，从而达到密封的目的。

安全阀法兰密封面形式安全阀法兰密封面是安全阀与容器连接的部件之一，其主要作用是确保安全阀与容器之间的密封性，以防止容器内的压力泄漏或泄爆事故的发生。

安全阀法兰密封面通常由两个主要部分组成：法兰和密封垫片。

法兰是连接安全阀与容器的接口，它通常由金属材料制成，具有足够的强度和硬度，以承受容器内的压力。

法兰上通常有螺孔，用于螺纹连接或焊接安全阀。

密封垫片则位于法兰与容器之间，起到填充和密封的作用，确保法兰与容器之间的接触面完全密封，不会发生泄漏。

安全阀法兰密封面的设计与制造需要考虑多个因素。

首先，要根据容器的设计压力和温度确定法兰的材料和强度等级，以确保法兰能够承受容器内的压力。

其次，为了保证密封的可靠性，法兰与容器之间的接触面需要经过加工和处理，以获得光滑的表面，减少泄漏的可能性。

同时，密封垫片的材料选择也非常重要，它需要具有良好的密封性能和耐高温、耐腐蚀的特性。

最后，安装时需要按照相应的标准和规范进行操作，确保法兰和垫片的正确安装和紧固，避免出现松动或错位导致的泄漏。

在实际使用中，安全阀法兰密封面的性能和可靠性对于确保容器内的安全至关重要。

一旦法兰密封面出现泄漏，不仅会导致压力的泄漏，还可能引发严重的事故，威胁人身安全和财产安全。

因此，定期检查和维护安全阀法兰密封面的状态是非常重要的，如发现泄漏或损坏应及时更换或修理。

安全阀法兰密封面在容器的安全运行中起着至关重要的作用。

它不仅需要具备足够的强度和硬度，还需要具备良好的密封性能和耐腐蚀性能，以确保安全阀与容器之间的完全密封。

只有在正确安装和定期维护的情况下，安全阀法兰密封面才能发挥其应有的作用，保障容器内的安全运行。

法兰,垫片,螺栓法兰，垫片，螺栓管法兰及其垫片、紧固件统称为法兰接头。

法兰接头是工程设计中使用极为普遍、涉及面非常广泛的一种零部件，是配管设计、管件阀门中必不可少的零件，而且也是设备、设备零部件(如人孔、视镜、液面计等)中必备的构件。

一、法兰简述法兰标准体系:国际上管法兰标准主要有两个体系，即以德国DIN(包括原苏联)为代表的欧洲管法兰体系(PN系列)和以美国ANSI(美国国家标准协会)管法兰为代表的美洲管法兰体系(CLASS系列)。

两个体系的管法兰连接尺寸完全不同，无法互配。

两个体系的管法兰以压力等级来区分最为合适，即欧洲体系为0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0、32.0、40.0MPa，美洲体系为1.0、2.0、5.0、11.0、15.0、26.0、42.0MPa。

除此之外，还有日本JIS管法兰，在国际上影响较小。

我装置法兰执行标准以美表为主。

材质:锻钢、WCB碳钢、不锈钢、316L、316、304L、304、321、铬钼钢、铬钼钒钢、钼二钛、衬胶、衬氟材质。

种类:带颈平焊法兰(只需单面焊，压力低)、带颈对焊法兰、整体法兰(一般与阀门等焊接为一整体)、环松套法兰(压力低，腐蚀性强)、承插法兰、长高颈法兰及盲法兰等。

法兰密封面形式法兰密封面的型式有全平面、突面、凹凸面、榫槽面、环连接面及锥面六种。

前四种用于各种平垫，后两种用于金属垫环。

法兰密封面型式不同，适用的工况不同，密封性能也不相同。

如一般用于中低压的全平面、突面、凹凸面、榫槽面，其密封性能按以上顺序以后者较好。

而环连接面和锥面，由于和金属垫环为线接触密封，金属垫环又具有良好的回弹能力和抗松驰能力，并具有一定的自紧作用，故常用于中高压与高温工况。

法兰密封面的粗糙度法兰密封面直接与垫片接触，为保证其密封效果，法兰密封面的表面粗糙度应与所使用的垫片相适应。

当采用金属垫时，如八角垫环、椭圆垫环、透镜垫环，其表面粗糙度通常要求达到Ra0.4(齿形垫片要求Ra0.8)，以尽量减小或消除接触间隙;当采用软质垫片，包括具有表面软层的组合式垫片时，如石棉橡胶板垫片、聚四氟乙烯垫片柔性石墨复合垫片、金属缠绕垫片等，由于垫片接触面易于变形，法兰密封面过于光滑会降低界面上的阻力，对防止泄漏反而不利，因此表面粗糙度可大些，一般要求达到Ra12.5~Ra6.3就够了。

管法兰用垫片密封性能试验方法1范围本文件规定了管法兰用垫片密封性能的A、B、C三种试验方法。

本文件的三种试验方法均适用于非金属平垫片（无或有嵌入物），包括由橡胶板、非石棉橡胶板、软木橡胶板、聚四氟乙烯板、膨胀或改性聚四氟乙烯板、柔性石墨板（无或有金属薄箔或冲刺薄板增强）等切割而成的垫片；半金属垫片，即非金属与金属材料复合的成型垫片，包括缠绕式垫片、金属包覆垫片、具有覆盖层（柔性石墨或聚四氟乙烯等）的齿形金属、波形金属或波齿形金属垫片；聚四氟乙烯包覆垫片；金属平垫片。

2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。

其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T15823无损检测氦泄漏检测方法3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。

4试验方法A4.1试验装置4.1.1试验在专用的垫片综合性能试验装置上进行。

试验装置由垫片加载系统、介质供给系统、测漏系统及试验法兰等组成，如图1所示。

4.1.2垫片加载系统应能提供规定的垫片预紧应力并能控制恒定的加载、卸载速度。

试验过程中垫片预紧应力的波动应在规定值的±2％范围之内。

当垫片预紧应力≤35MPa时，加载、卸载速度为0.2MPa/s；当垫片预紧应力＞35MPa时，加载、卸载速度为0.5MPa/s。

4.1.3试验介质供给系统应能提供规定的试验介质压力。

试验过程中介质压力的波动应在规定值的±2%范围之内。

4.1.4泄漏率测量采用集漏空腔增压法，泄漏率计算基于理想气体定律。

在垫片外侧、上下法兰面间应经严格标定。

测漏系统分辨率应不低于10-5cm3/s。

设置一个密闭的环形测漏空腔，测漏空腔的容积Vc4.1.5试验法兰采用模拟法兰，密封面为突面。

试验法兰应具有足够的刚度，以确保能承受加载载荷，并不发生因压板变形而影响垫片表面应力的情况。

法兰联接密封的原理是法兰联接密封是一种用于连接管道、容器或设备的密封方式。

它通过密封面间的压力来防止液体、气体或固体颗粒的泄漏。

法兰联接密封的原理是利用压力和密封材料的弹性变形来实现密封效果。

首先，法兰联接需要有两个相互配对的法兰，分别被称为法兰盘和法兰垫片。

法兰盘一般由金属材料制成，而法兰垫片则由橡胶、石棉、聚四氟乙烯等弹性材料制成。

法兰盘和法兰垫片的配对形式有很多种，常见的有平面联接、凸缘联接、凹凸面联接等。

在法兰联接中，首先将法兰盘和法兰垫片放置在联接部位，然后使用螺栓将两个法兰盘紧密地连接在一起。

当联接完成后，接口处将形成一个密封面。

通过调节螺栓的紧固力，可以控制密封面间的压力。

当介质进入管道或容器时，它会施加压力到法兰联接处，这个压力会使法兰盘和法兰垫片受到挤压，从而实现了密封效果。

密封面间的压力是由法兰盘和法兰垫片之间的接触区域大小和螺栓的紧固力共同决定的。

通常情况下，密封面间的压力要足够高，以确保在高温、高压等恶劣条件下仍能保持密封效果。

密封材料的弹性变形和回弹特性也是密封效果的关键。

密封材料的选择十分重要，不同介质需要使用不同的密封材料。

常用的密封材料有橡胶、石棉、聚四氟乙烯等。

它们具有较强的弹性变形和回弹能力，在受到外界压力时可以迅速恢复原状，从而保证了密封效果。

除了密封材料的选择外，法兰联接的密封效果还受到面间平整度、螺栓紧固力、工作温度等因素的影响。

面间平整度是指法兰盘和法兰垫片在接触区域的平面度，它直接影响着密封面间的接触质量。

螺栓的紧固力需要根据具体情况进行调整，过低的紧固力会导致泄漏，过高的紧固力则容易损坏垫片或法兰。

工作温度也会影响密封材料的性能，不同材料对温度的适应性不同。

总的来说，法兰联接密封利用压力和弹性变形的原理，通过密封材料的接触和挤压来实现密封效果。

通过合理选择密封材料、调节螺栓紧固力和考虑工作温度等因素，可以确保法兰联接在不同工况下都能保持良好的密封性能，从而有效地防止泄漏问题的发生。