垫圈

垫圈是一种机械密封，它填充两个或多个配合表面之间的空间，通常是为了防止在受压时从连接对象泄漏或泄漏到连接对象中。它是一种可变形材料，用于在机械组件的各种操作条件下产生静态密封并保持该密封。垫圈允许机器零件上的配合表面不够完美，它们可以填充不规则处。垫片通常由片材切割而成。考虑到有缺陷或泄漏的垫圈的潜在成本和安全影响，选择正确的垫圈材料以满足应用需求至关重要。用于特定应用（例如高压蒸汽系统）的垫圈可能含有石棉。然而，由于与石棉接触相关的健康危害，在实际情况下使用非石棉垫片材料。通常希望垫圈由在一定程度上具有屈服性的材料制成，使得它能够变形并紧密地填充其设计的空间，包括任何轻微的不规则性。某些类型的垫片需要将密封剂直接涂在垫片表面才能正常工作。一些（管道）垫圈完全由金属制成，并依靠座面来完成密封；利用了金属自身的弹簧特性（达到但不超过材料的屈服强度σy）。这是一些环形接头(RTJ)或一些其他金属垫片系统的典型特征。这些接头称为R-con和E-con压缩型接头。

垫片通常由平面材料制成，例如纸张、橡胶、硅胶、金属、软木、毡、氯丁橡胶、丁腈橡胶、玻璃纤维、聚四氟乙烯（也称为PTFE或Teflon）或塑料聚合物（如聚氯三氟乙烯）.在压缩纤维垫片材料的工业应用中，有效垫片更理想的特性之一是能够承受高压缩载荷。大多数工业垫片应用都涉及将压力很好地施加到14MPa(2000psi)或更高范围内的螺栓。一般来说，有几个道理可以提高垫片的性能。其中一项经过尝试和测试的方法是：施加在垫片上的压缩载荷越大，其持续时间就越长。有几种方法可以测量垫片材料承受压缩载荷的能力。热压缩测试可能是这些测试中最被接受的。大多数垫片材料制造商将提供或公布这些测试的结果。

许多垫圈包含一些小的改进，以增加或推断可接受的操作条件：

• 一个常见的改进是内部压缩环。压缩环允许更高的法兰压缩，同时防止垫圈失效。压缩环的影响很小，通常仅在标准设计出现高故障率时使用。
• 一个常见的改进是外部导向环。导向环使安装更容易，并用作轻微的压缩抑制剂。在某些烷基化用途中，这些可以在双夹套垫圈上进行修改，以显示xxx个密封何时通过与烷基化涂料相结合的内衬系统失效。

压力不均可能由多种因素引起。首先是人为因素：螺栓预紧力的不对称应用，这会导致压力不均匀。理论上法兰受压时，密封面xxx平行，但实际上管道中心线不可能xxx同心，在法兰力矩上拧紧螺栓会使法兰产生不连续性。不对称连接时，密封面或多或少会变形，压力降低，运行负荷大，容易发生泄漏。第三，螺栓排列的密度对压力分布有明显影响，螺栓越靠近，压力越均匀。

拧紧法兰上的螺栓。由于振动、温度变化、缠绕垫片应力松弛等因素，螺栓张力会逐渐降低，导致扭矩损失，从而引起泄漏。一般来说，较长的螺栓和较小的螺栓直径更能防止扭矩损失。细长的螺栓是防止扭矩损失的有效方法。加热一定时间以拉伸螺栓，然后保持给定扭矩，对于防止扭矩损失非常有效。当垫片更薄更小时，扭矩损失会更大。此外，防止机器和管道本身的强烈振动，并与相邻设备的振动隔离。对密封面的影响并非毫无意义。不冲击已拧紧的螺栓可以防止扭矩损失。

做好密封处理很重要，否则会导致泄漏。太光滑的表面会使垫片材料在压力下爆裂。未加工平整的表面会提供泄漏路径。一个好的经验法则是加工表面达到32RMS。这确保了表面是平坦的，但具有足够的表面光洁度以在压缩下咬入垫圈。

使用金属芯涂层垫圈，芯的两侧都覆盖有柔性、可延展的密封剂。压力等级高达300的增强金属密封件。坚固的金属芯可防止压力密封，软芯可确保出色的密封性。