選用墊片時(shí)，必須綜合考慮法蘭密封面形式、工作介質(zhì)、操作條件和墊片本身性能等諸多因素，一般應(yīng)考慮溫度、介質(zhì)適應(yīng)性、壓縮率、回彈率、蠕變性，密封比壓等因素。合理正確選用墊片的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)型式是保證管道系統(tǒng)連續(xù)安全生產(chǎn)，無跑、冒、泄漏的根本原則。首先，所選墊片的密封壓力必須能滿足使用壓力的要求；其次，所選墊片材料的物理化學(xué)性能要適應(yīng)被密封介質(zhì)的性質(zhì)，并滿足抗腐蝕性和抗氧化性等要求；再次，所選墊片要和法蘭密封面的型式相匹配。此外，還需要符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，參考同行業(yè)的使用經(jīng)驗(yàn)，考慮墊片的經(jīng)濟(jì)性等。

  墊片的材質(zhì)選用，應(yīng)使所需的密封負(fù)荷與法蘭的設(shè)計(jì)壓力、密封面、法蘭強(qiáng)度及其螺栓連接相適應(yīng)。通常在高溫高壓工況多采用金屬墊片，常壓、低壓、中溫工況多采用非金屬墊片，介于兩者之間用半金屬墊片。墊片與介質(zhì)相接觸，直接受到工作介質(zhì)、溫度和壓力的影響，因而必須用能滿足以下要求的材料制作：

   ①. 具有良好的彈性和復(fù)原性，較少應(yīng)力松弛現(xiàn)象；

   ②. 有適當(dāng)?shù)娜彳浶裕芘c密封面很好吻合，有較大的抗裂強(qiáng)度，壓縮變形適當(dāng)；

   ③. 有良好的物理性能，不因低溫硬化脆變，不因高溫軟化塑流，也不會(huì)因與介質(zhì)接觸而產(chǎn)生膨脹和收縮；

   ④. 材料本身能耐工作介質(zhì)的腐蝕，不污染工作介質(zhì)和不腐蝕法蘭密封面；

   ⑤. 有良好的加工性，制作容易且成本低廉，易于在市場(chǎng)上購買。

   ⑥. 用于不銹鋼法蘭的非金屬墊片，其氯離子的含量不得＞50×10^-6。

一、墊片規(guī)格的確定

   ①. 墊片厚度的確定。當(dāng)密封面加工良好，壓力不太高時(shí)，宜選用薄墊片。在壓力較高時(shí)，對(duì)應(yīng)于螺栓的伸長(zhǎng)，薄墊片的回彈太小，不能達(dá)到必要的復(fù)原量而易產(chǎn)生泄漏，因而壓力較高時(shí)，應(yīng)選用較厚的墊片。

   ②. 墊片寬度，太窄不能起密封作用，太寬必須相應(yīng)地增大預(yù)緊力。預(yù)緊力不夠會(huì)影響密封效果，且太寬必將增加生產(chǎn)成本。

  如果采用國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，纏繞式墊片可按SH/T3407，金屬環(huán)墊可按SH/T 3403，復(fù)合墊可按HG/T 20629，特殊墊片按制造廠標(biāo)準(zhǔn)。

二、凹凸面法蘭所用纏繞式墊片應(yīng)帶內(nèi)定位環(huán)

  凸臺(tái)面法蘭所用纏繞式墊片應(yīng)帶外定位環(huán)，下列情況凸臺(tái)面法蘭所用纏繞式墊片應(yīng)帶內(nèi)外定位環(huán)：

   ①. 壓力等級(jí)≥CL600的法蘭；

   ②. 壓力等級(jí)＜CL600且DN＞600的法蘭；

   ③. 聚四氟乙烯纏繞墊。

  外定位環(huán)材質(zhì)一般為碳鋼；內(nèi)定位環(huán)材質(zhì)根據(jù)設(shè)計(jì)條件決定，一般情況下，其耐蝕性應(yīng)相當(dāng)或優(yōu)于金屬帶材質(zhì)。

  石棉墊片或含有石棉的墊片均不允許使用。

  管法蘭用螺栓和螺母。＜M36的螺栓、螺母宜選用粗牙螺紋，≥M36的螺栓、螺母應(yīng)選用細(xì)牙螺紋。管法蘭用螺栓應(yīng)選用全螺紋螺柱，螺母應(yīng)為II型(m=1.0d)，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求可按SH/T 3404的規(guī)定。

  在滿足使用要求前提下，應(yīng)盡量歸并材料品種，切忌不必要的多樣化。事實(shí)上各種墊片已有各自的系列尺寸和材質(zhì)，只需根據(jù)工作介質(zhì)和操作條件正確選用與法蘭密封面相匹配的墊片。

三、墊片材料的選用

 1. 非金屬墊片（non-metallic gasket）

   適用范圍：T≤260℃,PN≤2.0MPa(S(SH 3401);T≤400℃,PN≤4.0MPa(CGB標(biāo)準(zhǔn)）；用于水、空氣、氮?dú)狻⑺帷A、油品等介質(zhì)工況下。其中聚四氟乙烯（PTFE）包覆墊片（PTFE impregnated asbestos gasket）：適用范圍：T=-180~200℃, PN≤4.0MPa；常用于低溫或者要求干凈的場(chǎng)合下。

   非金屬墊片的特點(diǎn)：適用溫度較低；介質(zhì)適應(yīng)性好；min小，m小，密封預(yù)緊力小，密封面粗糙度大；但有時(shí)有滲透性，有一定泄漏率；壓潰強(qiáng)度Ym也小，不適用于高壓；密封面粗糙度不宜太低（摩擦力小，易吹出）；墊片寬度大，可降低泄漏率，防壓潰。

  常用非金屬墊片：

  ①. 天然橡膠（NR）

    對(duì)弱酸和堿，鹽和氯化物溶液具有良好的耐蝕性能，對(duì)油和溶劑耐蝕性能是差的，并不推薦用于臭氧介質(zhì)。推薦工作溫度-57～93℃。

  ②. 氯丁橡膠（CR）

    氯丁橡膠是一種合成橡膠，適應(yīng)于耐中等腐蝕的酸、堿和鹽溶液的腐蝕。對(duì)商業(yè)用油和燃料具有良好的耐腐蝕作用。但對(duì)強(qiáng)氧化性酸、芳香烴和氯化碳?xì)浠衔锲淠透g性能是差的。推薦工作溫度-51～121℃。

  ③. 氟橡膠

    對(duì)油、燃料、氯化物溶液、芳香烴和脂類碳?xì)浠衔锖蛷?qiáng)酸具有良好的耐腐蝕性能，但不適應(yīng)用于胺類、脂類、酮類和蒸汽，推薦工作溫度-40～232℃。

  ④. 氯磺酰化聚乙烯合成橡膠

    對(duì)酸、堿和鹽物溶液具有良好的耐蝕性能，同時(shí)不受氣候、光照、臭氧、商業(yè)燃料（如柴油和煤油等）影響。但不適應(yīng)用于芳香烴、氯化碳?xì)浠衔铩t酸和硝酸。推薦工作溫度-45～135℃。

 ⑤. 硅橡膠

    對(duì)熱空氣具有良好的耐蝕性能。硅橡膠不受陽光和臭氧影響。但不適應(yīng)用于蒸汽、酮類、芳香烴和脂類碳?xì)浠衔铩?/span>

 ⑥. 乙丙橡膠

    對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽和氯化物溶液具有良好的耐蝕性能。但不適應(yīng)用于油類、溶劑、芳香烴和碳?xì)浠衔铩Ｍ扑]工作溫度-57～176℃。

  ⑦. 石墨

    該材料為不含樹脂或無機(jī)物的全石墨材料，可分為摻入金屬或不摻入金屬元素石墨材料。該材料可黏接以至可制造直徑超過600mm管道墊片。對(duì)許多酸、堿、鹽和有機(jī)合物和傳熱溶液，甚至高溫溶液具有非常優(yōu)異的耐蝕性能。它不能熔化，但超過3316℃時(shí)將升華。在高溫條件下，在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中使用該材料應(yīng)慎重。除用于墊片外，該材料也可制作填料和纏繞墊片中的非金屬纏繞帶。

  ⑧. 陶瓷纖維

    成型于帶材的陶瓷纖維是一種適用于高溫和低壓工況及輕型法蘭條件下的優(yōu)異墊片材料，推薦工作溫度1093℃，可制作纏繞墊片中的非金屬纏繞帶。

  ⑨. 聚四氟乙烯（PTFE）

    集中了大多數(shù)塑料墊片材料的優(yōu)點(diǎn)，包括耐溫從-180～200℃。除游離氟和堿金屬外，對(duì)化學(xué)物品、溶劑、氫氧化物和酸具有優(yōu)異的耐蝕性能。PTFE材料能充填玻璃，其目的是降低PTFE的冷流性和蠕變性。

  ⑩. 石棉橡膠墊片（as-bestos rubber gasket）

    它是通過向石棉中加入不同的添加劑壓制而成。在美國(guó)，很多標(biāo)準(zhǔn)中都將石棉制品列為致癌物質(zhì)而禁用。但在世界范圍內(nèi)，石棉仍以其彈性好、強(qiáng)度高、耐油性好、耐高溫、易獲得等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。石棉橡膠墊片，最高使用溫度應(yīng)根據(jù)墊片牌號(hào)決定（一般用于溫度低于250℃的場(chǎng)合），最低使用溫度不應(yīng)低于-50℃。其最高公稱壓力不應(yīng)超過5.0MPa。根據(jù)工藝需要可選用耐酸、耐油或耐堿型石棉橡膠板。耐高溫的石棉橡膠板，最高使用溫度可達(dá)400℃。墊片標(biāo)準(zhǔn)為SH 3401或ASME B16.21。

 2. 半金屬墊片

   半金屬墊片有纏繞式墊片、金屬包覆墊片和柔性石墨纏繞墊三大類。纏繞式墊片：是半金屬墊片中最理想、也是應(yīng)用最普遍的墊片。特點(diǎn)：壓縮回彈性好、強(qiáng)度高，有利于適應(yīng)壓力和溫度的變化，能在高溫、低溫、沖擊、振動(dòng)及交變載荷下保持良好的密封性能。纏繞鋼帶：20、1Cr13、0Cr19Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2等材料。

  常用半金屬墊片：

  ①. 聚四氟乙烯包覆墊片，一般用于耐腐蝕介質(zhì)、防黏結(jié)或介質(zhì)要求純度高的情況。其最高公稱壓力為PN5.0，最高工作溫度為150℃。金屬包覆墊片的最高使用溫度見表5.3.2。墊片標(biāo)準(zhǔn)為SH/T 3402、HG/T 20609和HG/T 20630等。

  ②. 纏繞式墊片的使用溫度與金屬帶材料和非金屬帶材料種類有關(guān)，金屬帶材料的使用溫度范圍見表5.3.3，非金屬帶材料的使用溫度范圍見表5.3.4，纏繞式墊片的型式及代號(hào)見表5.3.5。纏繞墊片的結(jié)構(gòu)見圖5.3.2。

  纏繞式墊片適用于極度危害介質(zhì)、高度危害介質(zhì)、可燃介質(zhì)或溫度高、溫差大、受機(jī)械振動(dòng)或壓力脈動(dòng)的工藝介質(zhì)管道，適用于溫度≥450℃或壓力大于PN2.0MPa的蒸汽管道；纏繞式墊片選用應(yīng)符合下列規(guī)定；

   凸臺(tái)面法蘭應(yīng)采用帶外環(huán)型纏繞式墊片；

   凹凸面法蘭應(yīng)采用帶內(nèi)環(huán)型纏繞式墊片；

   榫槽面法蘭應(yīng)采用基本型纏繞式墊片。

   公稱壓力等于或大于15.0MPa的凸臺(tái)面法蘭應(yīng)采用帶內(nèi)外環(huán)型纏繞式墊片。纏繞式墊片選用標(biāo)準(zhǔn)為SH/T 3407、ASME B16.20、HG/T 20610、HG/T 20631等。柔性石墨復(fù)合墊片的最高公稱壓力為10.0MPa，最高使用溫度取決于金屬芯板材料；

  ③. 鐵包式墊片：密封性能不如纏繞式墊片，故壓力管道中用得不多，它常用在換熱器封頭等大直徑的法蘭連接密封副上。

  ④. 柔性石墨復(fù)合墊由沖齒或沖孔金屬芯板與膨脹石墨粒子復(fù)合而成。鋼制管法蘭用齒形組合墊見標(biāo)準(zhǔn)HG/T 20611和HG/T 20632，適用于突面、凹凸面和榫槽面法蘭。齒形組合墊的最高使用溫度見表5.3.6。

 3. 金屬墊片

  金屬墊片常用在高壓力等級(jí)法蘭上，以承受比較高的密封比壓。常用的金屬墊片有平墊、八角形墊和橢圓形墊三種。金屬平墊片：常與凸臺(tái)面、凹凸面、榫槽面法蘭使用。八角形金屬墊片和橢圓形金屬墊片：常與環(huán)槽面法蘭使用。與橢圓形金屬墊片相比八角形金屬墊片容易加工，故其應(yīng)用比較多。

  金屬墊片的材料應(yīng)配合法蘭材料選用，且要求金屬環(huán)墊材料硬度值應(yīng)比法蘭材料硬度值低30～40HB。特點(diǎn)：適用溫度較高；介質(zhì)適應(yīng)性較好；Ymi較大，m較大，密封預(yù)緊力較大，密封面粗糙度要求較光滑；泄漏率低；壓潰強(qiáng)度大，適用于高壓；墊片寬度小，可降低預(yù)緊力。

  金屬環(huán)墊，一般使用在溫度≥450℃或壓力PN≥25.0MPMPa的工藝和公用系統(tǒng)介質(zhì)的管道上。選用標(biāo)準(zhǔn)為SH3403或ASME B16.20。在下列情況下，纏繞式墊片需加內(nèi)環(huán)：PN≤5.0MPa，DN≥600mm的管道；PN≥10.0MPa,DN≥250mmm的管道；真空管道；壓縮機(jī)入DN≥600m口的管道。

  金屬墊片材料：

  ①. 碳鋼

    推薦最大工作溫度不超過538℃，特別當(dāng)介質(zhì)具有氧化性時(shí)。優(yōu)質(zhì)薄碳鋼板不適合應(yīng)用于制造無機(jī)酸、中性或酸性鹽溶液的設(shè)備，如果碳鋼受到在的應(yīng)力，用于熱水工況條件下的設(shè)備事故率非常高。碳鋼墊片通常用于高濃度的酸和許多堿溶液。布氏硬度約120。

  ②. 304不銹鋼

    18-8（鉻18％～20％、鎳8％～10％），推薦最大工作溫度不超過760℃。在溫度-196～538℃區(qū)間內(nèi)，易發(fā)生應(yīng)力腐蝕和晶界腐蝕。布氏硬度160。

  ③. 304L不銹鋼

    含碳量不超過0.03％。推薦最大工作溫度不超過760℃。耐腐蝕性能類似304不銹鋼。低的含碳量減少了碳從晶格的析出，耐晶界腐蝕性能高于304不銹鋼。布氏硬度約140。

  ④. 316不銹鋼

    18-12（鉻18％、鎳12％），在304不銹鋼中增加約2％鉬，提高其強(qiáng)度和耐腐蝕性能。當(dāng)溫度提高時(shí)比其他普通不銹鋼具有更高抗蠕變性能。推薦最大工作溫度不超過760℃。布氏硬度約160。

  ⑤. 316L不銹鋼

    推薦最大連續(xù)工作溫度不超過760～815℃。316不銹鋼更具在更優(yōu)秀的耐應(yīng)力和晶界腐蝕。布氏硬度約140。

  ⑥. 20合金

    45％鐵、24％鎳、20％鉻和少量鉬和銅。推薦最大工作溫度不超過760～815℃。特別適用于制造耐硫酸腐蝕的設(shè)備，布氏硬度約160。

  ⑦. 鋁

    鋁含量不低于99％。鋁具有優(yōu)秀耐腐蝕性能和加工性能，適用于制造雙夾墊片。布氏硬度約35。推薦最大連續(xù)工作溫度不超過426℃。

  ⑧. 紫銅

    紫銅的成分接近于純銅，其含有微量的銀以增加其連續(xù)工作溫度。推薦最大連續(xù)工作溫度不超過260℃。布氏硬度約80。

  ⑨. 黃銅（銅66％、鋅34％）

    在大多數(shù)工況條件下，具有良好耐腐蝕性能，但不適應(yīng)醋酸、氨、鹽和乙炔。推薦最大連續(xù)工作溫度不超過260℃。布氏硬度約58。

  ⑩. 哈氏B-2（26％～30％鉬、62％鎳和4％～6％鐵）

    推薦最大工作溫度不超過1093℃。具有優(yōu)異的耐熱濃度鹽酸腐蝕性能。也具有優(yōu)異的耐濕氯化氫氣體腐蝕和硫酸、磷酸和還原性鹽溶液腐蝕的性能。在高溫條件下具有高的強(qiáng)度。布氏硬度約230。

  ?. 哈氏C-276（16％～18％鉬、13％～17.5％鉻、3.7％～5.3％鎢、4.5％～7％鐵、其余均為鎳）

    推薦最大工作溫度不超過1093℃。具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。對(duì)各種濃度的冷硝酸或濃度達(dá)到70％的沸騰硝酸具有優(yōu)異的耐腐蝕性能，具有良好的耐鹽酸和硫酸腐蝕性能及優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕性能。布氏硬度約210。

  ?. 英科耐爾600。鎳基合金（77％鎳、15％鉻和7％鐵）

    推薦最大工作溫度不超過1093℃。在高溫條件下具有高的強(qiáng)度，通常用于需解決應(yīng)力腐蝕問題的設(shè)備。在低溫條件下，具有優(yōu)異的同加工性能。布氏硬度約150。

  ?. 蒙乃爾400（銅30％、鎳60％)

    推薦最大連續(xù)工作溫度不超過815℃。除強(qiáng)氧化性酸外，對(duì)大多數(shù)酸和堿具有優(yōu)異耐腐蝕性能。在氟酸、氯化汞、汞介質(zhì)中易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋，因而，不適應(yīng)用于上述介質(zhì)。被廣泛用于制造氫氟酸的設(shè)備。布氏硬度約120。

  ?. 鈦

    推薦最大工作溫度不超過1093℃。在高溫條件下，具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。眾所周知鈦材耐氯離子的侵蝕，在較寬的溫度和濃度區(qū)間，具有優(yōu)異的耐硝酸腐蝕。鈦材在大多數(shù)堿溶液中用的很少，適應(yīng)用于氧化工況條件。布氏硬度約216。

  常用金屬環(huán)墊的最高使用溫度見表5.3.7。常用墊片類型見表5.3.8，墊片材料的選用見表5.3.9。

  注：各種墊片適用的溫度范圍，本表數(shù)值僅供參考，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或制造廠推薦數(shù)值選用。按GB 150明確規(guī)定，含石棉的材料應(yīng)受到法律制約。石棉制品不符合國(guó)際環(huán)保公約，已在很多國(guó)家、地區(qū)被禁用，我國(guó)尚無禁用的法規(guī)。石棉制品中的耐油、耐酸石棉橡膠板墊片，雖然在石棉材料中加入了橡膠和一些填充劑，仍無法將那些串通的微小孔隙完全填滿，存在微量泄漏。當(dāng)用于較高溫油品介質(zhì)時(shí)，通常在使用后期，由于橡膠和填充劑碳化，墊片強(qiáng)度降低而變疏松，在界面和墊片內(nèi)部產(chǎn)生滲漏并出現(xiàn)結(jié)焦和發(fā)煙現(xiàn)象，且易黏結(jié)在法蘭密封面上；石棉墊片在油品和溶劑類介質(zhì)中會(huì)發(fā)生溶脹現(xiàn)象；石棉橡膠板含氯離子和硫化物，吸水后容易與金屬法蘭形成腐蝕原電池，尤其耐油石棉橡膠板中硫黃含量高出普通石棉橡膠板幾倍，故在非油品介質(zhì)中不宜使用。