仪表垫片怎么选？6种常见材质及使用注意事项

　　仪表安装中，垫片虽然只是一个小件，却经常直接影响接口能不能长期稳定运行。

　　现场常见的压力表接头渗漏、变送器阀组冒汗、液位计法兰边缘起泡，排查到最后，很多并不是仪表本体出了问题，而是垫片材质、尺寸或者安装方式不合适。常见的垫片主要有PTFE垫片、缠绕垫、石墨复合垫、橡胶垫、紫铜垫和石棉橡胶垫。不同材料适用的介质、温度和压力差别很大，现场选型不能只凭经验。

　　下面分别说说这几类垫片的特点和常见应用。

一、PTFE垫片

　　PTFE也就是聚四氟乙烯，现场一般叫四氟垫。

　　它最大的特点是耐腐蚀性能比较好，对很多酸、碱、盐类溶液都有较好的适应性，因此在化工仪表接口上比较常见。

　　常见使用位置包括仪表法兰、压力表接头、变送器引压管接口以及部分腐蚀性介质取压点。

　　PTFE材质偏软，容易贴合密封面，安装和拆卸也比较方便。不过，它长期受压后容易发生蠕变和变形，温度升高以后这种情况会更加明显。现场有些接口刚安装时没有问题，运行一段时间以后却开始渗漏。拆开以后往往会发现，原来的四氟垫已经被压薄或者挤偏。因此，使用PTFE垫片时不能只看介质腐蚀性，还要同时核对温度和压力。

　　对于高温、高压或者压力波动较大的位置，应根据实际工况重新确认材料是否适用。

二、缠绕垫

　　缠绕垫在仪表法兰和工艺法兰上都很常见。它一般由金属带和填充材料交替缠绕制成，填充材料常见柔性石墨或PTFE。相比普通软垫片，缠绕垫的强度、回弹性和耐温耐压能力都更好。

　　它经常用于蒸汽管线、高温介质仪表法兰、孔板法兰、差压测量取压部位以及压力波动较大的连接位置。

　　缠绕垫本身比较可靠，但安装质量对最终密封效果影响很大。安装时首先要保证垫片放正，不能出现明显偏心。其次，法兰螺栓应均匀紧固，避免局部受力过大或者过小。

　　现场有一种误区，认为缠绕垫比较结实，只要把螺栓拧得足够紧就不会漏。实际上，很多法兰泄漏并不是因为没有拧紧，而是因为各个螺栓受力不一致。所以，紧固时比“用多大力”更重要的是“受力是否均匀”。

三、石墨复合垫

　　石墨复合垫主要由柔性石墨和金属增强材料组成，耐高温、耐老化，密封性能也比较稳定。

　　这种垫片常见于蒸汽、导热油、高温气体以及高温设备上的仪表法兰。

　　高温工况有一个比较典型的特点：冷态安装时看着没有问题，设备升温运行以后却开始出现渗漏。原因通常和热胀冷缩有关。温度升高以后，法兰、螺栓、垫片以及连接件都会产生不同程度的变形，原来冷态下合适的压紧状态，热态时可能已经发生变化。

　　石墨材料在高温环境下稳定性较好，因此在蒸汽、热油等系统中应用比较多。安装前应检查垫片边缘有没有破损，密封面有没有明显划伤。拆卸下来的石墨垫如果已经出现明显压痕、破损或者分层，一般应直接更换。

四、橡胶垫

　　橡胶垫比较适合常温、低压和介质性质相对简单的工况。例如常温水、低压空气以及部分普通非腐蚀性介质。

　　它的优点是柔软、弹性好、价格较低，在低压条件下能够取得不错的密封效果。

　　但橡胶材料的局限也很明显。温度过高容易老化，有些橡胶接触油品以后还会发生膨胀或者变质，也不适合直接用于强腐蚀性介质。老装置检修时，经常能看到拆下来的橡胶垫已经变硬、开裂，甚至完全失去弹性。所以，橡胶垫更适合简单工况。

　　如果介质、温度或者压力条件比较复杂，就要重新考虑材料是否合适。

五、紫铜垫

　　紫铜垫比较常见于小口径、高压力的金属接头。例如压力表接头、高压油管、液压系统以及部分仪表专用连接。

　　它主要依靠铜材料受到挤压以后产生塑性变形，从而与密封面贴合。这种垫片耐压性能较好，也比较适合金属硬密封结构。

　　现场检修时，有时会遇到压力表接头反复渗漏，但检查螺纹和密封面并没有发现明显问题。这种情况下，更换一个新的铜垫以后，泄漏往往就消失了。原因是原来的铜垫经过第一次压紧以后已经发生变形。拆下来再次使用时，很难保证还能完全贴合原来的密封面。

　　因此，对于已经压过的紫铜垫，不建议只因为外观看起来完好就反复使用。

六、石棉橡胶垫

　　石棉橡胶垫在一些老旧装置中仍然能够看到。过去，它因为比普通橡胶垫具有更好的耐温和耐压能力，而且成本较低，所以曾经广泛用于设备、管道和仪表法兰。

　　现在使用这类材料时，需要重点考虑职业健康、环保以及企业管理要求。

　　由于石棉存在健康风险，很多新建和改造项目已经采用无石棉垫片、石墨复合垫或者缠绕垫等材料替代。即使原有设计图纸上标注的是石棉橡胶垫，检修时也应根据现行标准、企业规定以及实际工况重新确认。拆除老设备上的旧石棉垫时尤其要注意粉尘控制。不要随意干刮，也不要直接用压缩空气吹扫，应按照现场职业健康和安全要求进行处理。

现场选垫片，可以先看这几个条件

　　不同工况没有一种垫片能够通用。腐蚀性介质可以优先考虑PTFE材料。

　　蒸汽、高温油和高温气体环境，通常更适合石墨复合垫或缠绕垫。

　　常温水、低压空气等简单工况，可以根据介质性质考虑橡胶垫。

　　高压小口径接头中，紫铜垫比较常见。

　　老装置如果原来使用石棉橡胶垫，则应结合现行要求确认替代方案。

　　不过，这些只能作为初步判断，不能直接代替设计选型。

垫片材质选对了，为什么还是会漏？

　　现场很多泄漏，并不是材料本身选错了。

　　尺寸、厚度、密封面状态以及螺栓预紧力，同样会影响最终效果。例如垫片内径或外径不合适，安装以后就可能发生偏心。

　　垫片过厚，也不一定意味着密封效果更好，反而可能增加变形和挤出的风险。

　　法兰密封面如果存在划伤、腐蚀或者杂质，即使换上新垫片，也可能继续泄漏。

　　螺栓紧固同样重要。一侧拧得过紧，另一侧预紧力不足，会让整个密封面受力不均，最后形成泄漏通道。

　　所以现场安装时，除了选对材料，还要检查垫片尺寸、密封面形式和紧固状态。

为什么刚装好不漏，运行以后却开始渗？

　　这种情况在仪表接口上非常常见。一个原因是垫片在长期受压以后发生变形。例如PTFE垫片，运行一段时间以后可能逐渐变薄。另一个原因是温度变化。高温系统升温以后，连接部件热胀冷缩，原来的预紧力可能发生变化。除此之外，垫片安装偏心、螺栓受力不均以及旧垫片重复使用，也都可能造成类似问题。

　　因此，判断仪表接口泄漏时，不要只盯着仪表本体。先看看垫片和密封面，往往更容易找到真正的问题。

总结

　　仪表安装中，垫片确实是一个很小的零件，但它直接参与接口密封。PTFE、缠绕垫、石墨复合垫、橡胶垫和紫铜垫都有各自适合的工况，没有哪一种材料能够解决所有问题。

　　现场选型时，至少要把介质、温度、压力、连接形式和密封面情况一起考虑。安装时再多检查一下垫片尺寸和位置，螺栓均匀紧固；检修时对已经老化、变形或者有明显压痕的垫片及时更换。

　　很多仪表泄漏并不是什么复杂故障。一个小垫片选对了、装好了，后面往往能少跑很多趟。