垫片是一种能产生塑性变形、并具有一定强度的材料制成的圆环。大多数垫片是从非金属板裁下来的,或由专业工厂按规定尺寸制作,其材料为石棉橡胶板、石棉板、四氟板、聚乙烯板等;也有用薄金属板(白铁皮、不锈钢)将石棉等非金属材料包裹起来制成的金属包垫片;还有一种用薄钢带与石棉带一起绕制而成的缠绕式垫片,最常用的是不锈钢带和石墨缠绕而成的金属缠绕垫片,根据使用环境不同,缠绕带也可以用石棉。普通橡胶垫片适用于温度低于120℃的场合;石棉橡胶垫片适用于对水蒸气温度低于450℃,对油类温度低于350℃,压力低于5MPa的场合,对于一般的腐蚀性介质,最常用的是耐酸石棉板。在高压设备及管道中,采用铜、铝、10号钢、不锈钢制成的透镜型或其他形状的金属垫片。高压垫片与密封面的接触宽度非常窄(线接触),密封面与垫片的加工光洁度较高。
低压小直径有丝接法兰,高压和低压大直径都是使用焊接法兰,不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不同的。
按整体性质程度:
(一)整体法兰
1.平焊法兰(图(a)、(b)) 法兰盘焊接在设备筒体或管道上,制造容易,应用广泛,但刚性较差。法兰受力后,法兰盘的矩形截面发生微小转动,见下图,与法兰相联的筒壁或管壁随着发生弯曲变形。于是在法兰附近筒壁的截面上,将产生附加的弯曲应力。所以平焊法兰适用的压力范围较低(PN<4.0MPa)。
2.对焊法兰(图(c)) 对焊法兰又称高颈法兰或长颈法兰。颈的存在提高了法兰的刚性,同时由于颈的根部厚度比筒体厚,所以降低了根部的弯曲应力。此外,法兰与筒体(或管壁)的联接是对接焊缝,比平焊法兰的角焊缝强度好,故对焊法兰适用于压力、温度较高或设备直径较大的场合。
(二)松式法兰
松式法兰的特点是法兰未能有效地与容器或管道连接成一整体,不具有整体式连接的同等强度,如上图所示。由于法兰盘可以采用与设备或管道不同的材料制造,因此这种法兰适用于铜制、铝制、陶瓷、石墨及其非金属材料的设备或管道上。另外,这种法兰受力后不会对筒体或管道产生附加的弯曲应力,这也是它的一个优点,但一般只适用于压力较低的场合。
(三)任意式法兰
任意式法兰其整体性介于整体法兰和松式法兰之间,包括未焊透的焊接法兰。
按形状:
圆形法兰是最常见的,方形法兰有利于把管子排列紧凑,椭圆形法兰通常用于阀门和小直径的高压管子上。