如何选择正确的法兰垫圈？

法兰载荷

所有垫片材料必须具有足够的法兰压力来压缩垫圈，以确保发生紧密，不间断的印章。凸缘压力或最小座位应力，必须实现这一点是“Y”因子所必需的。必须在整个座椅区域均匀地施加该法兰压力以实现完美的密封。然而，在实际服务中，垫圈周围的分布不均匀。最大的力量施加在直接围绕螺栓的区域上。最低力发生在两个螺栓之间的中间。法兰设计师必须考虑这个因素。

管道系统中的压力

在服务中，一旦将压力施加到容器，通过作用在垫圈（井喷压力）和凸缘（静液压末端力）的内部压力减小了初始垫圈压缩。要考虑到这一点，必须将额外的预载放在垫圈材料上。ASME建立了“M”或维护因子，以占该预加载。“M”系数定义了剩余负荷（原始负载减去内部压力）必须超过内部压力的次数。在该计算中，应考虑正常压力和测试压力。

管道系统中的温度

必须考虑环境温度和工艺温度对垫圈材料、法兰和螺栓的影响。这些影响包括螺栓伸长、垫片材料的蠕变松弛或热降解。这可以导致法兰负载的减少。操作温度越高，需要对垫片材料的选择越小心。当系统被加压和加热时，接头就会变形。螺栓、法兰和管道之间不同的膨胀系数会产生影响垫圈的力。螺栓连接的相对刚度决定了螺栓载荷是否有净增益或损失。一般来说，柔性接头会失去螺栓载荷。

流体类型

被密封的介质通常是液体或气体的气体比液体更难以密封。温度对许多液体的影响导致它们变得更加激进。因此，可以在环境温度下密封的流体可能在较高温度下产生不利地影响垫圈。垫圈材料必须抵抗流体的腐蚀侵蚀。它应该化学抵抗系统流体以防止其物理性质的严重损害。

垫圈外径

对于由相同材料和相同宽度制成的两个垫圈，外径较大的一个将承受更高的压力。因此，建议使用外径尽可能大的垫圈。

垫圈厚度

对于给定的材料，通常是一种较薄的垫圈能够处理比较厚的压缩应力更高的压缩应力。然而，更薄的材料需要更高的表面光洁度质量。作为经验法则，垫圈应比法兰面的最大表面粗糙度厚的至少四倍。垫圈必须足够厚，以占据法兰面的形状，并且仍在螺栓载荷下压缩。在振动不可避免的情况下，比应采用更厚的垫圈。

垫圈宽度

为了减少产生特定垫圈压力所需的螺栓负载，建议不要将垫圈的宽度超过必要的范围。对于给定的垫圈应力，带有窄垫圈的凸面法兰需要的预载更少，因此比全面垫圈的法兰强度更小。一般来说，高压垫圈往往很窄。

垫圈表面完成

垫圈的表面光洁度 - 由压制或加工到外表面上的凹槽或通道组成 - 管垫圈材料所需的厚度和可压缩性，以在凸缘之间的间隙中形成物理屏障。过度或浅的表面是不希望的，特别是在硬垫片材料上，因为光滑的表面可能缺乏所需的抓握，这将允许挤出发生。另一方面，太深的表面将产生一个需要更高螺栓载荷的垫圈，这可能使得难以形成紧密密封，特别是当涉及大的法兰表面时。适用于法兰面的精细加工标记，切对施加的流体压力方向也有所帮助。对于径向约0.5毫米的垫圈，建议使用大约0.125mm深的防滑槽的法兰面。对于较薄的垫圈，建议使用0.065mm的凹槽。在任何情况下，不应该使用径向垫圈密封表面径向延伸的刀具标记加工凸缘密封表面;这些标记可能允许泄漏。

压力松弛

该因素在一段时间内是材料的衡量标准，并且通常表示为每单位时间百分比损失。由于由施加的压力引起的材料的流动或变薄，所有垫圈材料随着时间的推移而失去一些弹性。在一些初始弛豫之后，垫圈应保持恒定的压力。