一、结构形式

　　(1)第1种结构为平型垫片，如图一所示其断面几何形状为椭圆形，当用于天然气管道时，平型垫片表面非金属部分可以采用丁腈橡胶等橡胶材料，并且在其中嵌装环形金属骨架油封。金属骨架的横截面为矩形，嵌装在椭圆形橡胶垫片的中心部位。建议在0.4MPa设计压力下使用这种结构形式的垫片。

　　(2)第2种结构为O形-平型垫片，在平型垫片的断面内侧边缘连接有O形橡胶圈，如图二所示O形橡胶圈的直径为椭圆形垫片厚度的1.2-1.5倍，这样就能起到更好的密封效果。金属骨架的横截面为矩形，嵌装在椭圆形橡胶垫片的中心部位，建议在1.6MPa设计压力下使用这种结构形式的垫片。

　　(3)第3种结构为加强O形-平型垫片，去掉上述第2中结构的金属骨架，在外侧加装金属加强环，如图三所示。这种结构的垫片由橡胶半椭圆形橡胶环、O形橡胶圈、金属支架、金属加强环组成，金属支架与金属加强环为一个整体，半椭圆形橡胶环与O形橡胶圈为一个整体，O形橡胶圈的直径为半椭圆形橡胶环厚度的1.2~1.5倍。金属加强环的厚度为半椭圆形橡胶环厚度的0.7倍。半椭圆形橡胶环外侧的凹槽与金属支架承插连接。建议在4.0MPa设计压力下使用这种结构形式的垫片。

　　金属骨架、金属加强环能有效地控制橡胶垫片受压时的径向变形量。因此，上述3种新型法兰密封用垫片具有密封效果好、使用寿命长的特点。

　　二、O形-平型垫片的密封原理

　　O形-平型垫片是新型法兰密封用垫片中结构较为典型且使用量较大的一种。其密封原理是：在法兰接口的螺栓拉紧后，O形圈的变形量已达到40%以上，已经足以达到密封条件，因此，法兰接口的主要密封环节是由垫片内侧的O形圈在起作用。O形圈受管道内介质的压力降向外侧变形位移，椭圆形橡胶垫片将承受螺栓拉紧后形成的应力，产生相应的变形，与整体硫化为一体的内置金属骨架一起，有效地控制住内侧O形圈的位移，且对密封效果起到辅助的作用。

　　目前，已经有许多燃气设备生产厂家及燃气运营企业在使用上述三种形式的法兰密封用垫片。

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