铝垫

法兰密封面

法兰密封面

一、法兰密封面形式

中、低压法兰常用密封面形式有平面、凹凸面及榫槽面三种。

1.平面法兰

该种法兰的密封面是一光滑平面，有时也在密封面上车有二条界面为三角形的同

心圆沟槽（俗称水线）。如图3-1（a）所示。

适用于平面法兰的垫片有各种非金属平垫片、包覆垫、金属包垫、缠绕式垫片（可

同时带内环或外环或内外环）。由于结构简单、加工方便，便于防腐衬里的施工，

故可在公称压力p＜2.45MPa时使用。在0.588MPa压力以下、温度不高的场所尤

为适宜，但这种密封面与垫片接触面积较大（特别是管道用宽面法兰），所需压

紧力大，安装时垫片不宜定位。预紧后，垫片易向两侧伸展或移动。故如聚四氟

乙烯等摩擦系数较小的垫片，不宜采用该种密封面。另外，如使用缠绕垫片，为

了重复利用垫片，密封面上不车制三角槽。(鑫兴密封)

2.凹凸面法兰

该法兰密封面由一凹面和一凸面组合而成，垫片放置在凹面内，如图3-1（b）

所示。其适用的垫片有：各种非金属平垫、包覆垫、金属包垫、缠绕垫片（基本

型或带内环的）、金属波形垫、金属平垫、金属齿形垫。

与平面法兰相比，凹凸面法兰中垫片不易被挤出，装配时便于对中，工作压力范

围比平面法兰宽，用于密封要求较严的场合。但对于操作温度高，封口直径大的

设备，使用该种密封面时，垫片仍存在被挤出的可能。例如某换热器，压力

2.45MPa，温度250℃，使用纯铝平垫片。根据表2-2提供的数据，纯铝最高使

用温度为425℃，其密封应该可靠。事实上，换热器投入运转不久就出现泄漏，

二次紧固后也仅维持一段时间。经停车检查，发现垫片内径发生显著变形。其原

因是纯铝的塑性良好，250℃时的屈服强度约是常温下的15%，延伸率高达4～5

倍，这就是说在高温下铝垫的压延、蠕变现象严重。因此垫片和法兰面之间无法

保持所需要的密封比压，故必须更换垫片材质或采用榫槽面法兰以及带有两道止

口的凹凸面法兰（如高压密封中，金属平垫所采用的法兰面结构）予以解决。

3.榫槽面法兰

该法兰密封面由一榫槽面和一槽面配合组成，垫片置于槽内，如图3-1（c）所

示。适用垫片有：金属及非金属平垫、金属包垫、缠绕垫（基本型）等。与凹凸

面法兰一样，榫槽面法兰在槽中不会被挤出，压紧面积最小（只有平面法兰和凹

凸面法兰的52～68%），垫片受力均匀。由于垫片与介质不直接接触，介质腐蚀

影响和压力机制的渗透影响最小，可用于高压、易燃、易爆、有毒介质等密封要

求严格的场合。这种密封面垫片安装时对中性好，该密封面加工和垫片更换较为

困难。(鑫兴密封)

4.其他密封面型式的法兰

除以上三种密封面型式以外，还有采用梯形槽密封面，以及配用O形环、透镜垫

时的特殊密封面型式。见图3-2。

图3-2（a）为采用橡胶O形圈和金属中空O形环的密封面形式。

图3-2（b）为梯形槽密封面，可配金属八角垫和椭圆垫。

图3-2（c）为透镜垫密封结构，它用于高压管道的连接。

二、法兰密封面的加工

法兰密封面的表面粗糙度是影响密封性能的重要因素之一。有人试验过，当法兰

密封面的表面粗糙度约Ra3.2μm时，用金属包石棉垫密封压力为0.49MPa的空

气，发现有微漏现象；当把表面粗糙度的值减到1.6μm时，就能密封。

在各种法兰标准中，对密封面的表面粗糙度是有要求的，但因为垫片种类繁多，

粗糙度要求不一，标准中无法一一做出规定。使用金属平垫、金属齿形垫、金属

波形垫和金属包垫时，法兰密封面表面粗糙度需Ra3.2～1.6μm，这对于大直径

法兰面的加工存在一定困难。利用表面贴覆柔性石墨板或带的方法，可以弥补由

于表面粗糙度的大所带来的不利因素。

表3-1列出了使用不通垫片时法兰密封面的表面粗糙度。

对于法兰密封面的形状公差，国内未作规定。而有的国家对法兰密封面的平面度

有如下要求：在25mm长度上平面度偏差值，软垫片为0.25mm；金属垫片为

0.025mm。