1 石棉橡膠密封制品
我國石棉資源豐富，石棉經機械或化學處理可使其松解，充分松解的石棉纖維，抗拉強度較高表面積較大，吸附性能良好，不能燃燒，耐熱性能好，zui高安全使用溫度為500～550℃，這個溫度范圍基本能滿足工業(yè)工的需要，而且石棉價廉，其缺點是石棉粉塵對環(huán)境污染，對人體有危害，要注意環(huán)境保護。
石棉橡膠密封制品可分成以下3類：①墊片類——使用在管道法蘭和容器法蘭上的板狀和片狀密封制品；②墊圈類——使用在泵、閥、釜上的模壓成型、密封制品；③盤根類—使用在泵、閥、釜上的繩狀和絨狀密封制品。石棉橡膠密封制品主要產品如表1所法：
表1 石棉橡膠密封材料制品
石棉橡膠板是用石棉、橡膠、配合劑經輥壓而成的管法蘭、高壓容器法蘭及各種接觸面所用的密封材料。
石棉橡膠板因配料、工藝、性能及用途不同，可分XB450、XB350和XB200三個牌號，習慣上又分別稱為高壓石棉橡膠板（高壓板）、中壓石棉橡膠板（中壓板）和低壓石棉橡膠板（低壓板）。XB450石棉橡膠板可以用作密封高溫高壓（溫度450℃，壓力6.0MPa）的水、飽和蒸汽、過熱蒸汽、空氣、煤氣以及其它惰性氣體等。并可用來密封常溫高壓下的汽油、煤油、潤滑油和酒精等；XB350石棉橡膠板可用于溫度350℃，壓力4.0MPa以下密封水管和蒸汽管道等；XB200石棉橡膠板可以用來密封一般水暖設備及低壓水管和蒸汽管道等。
XB450，XB350，XB200石棉膠板單張成型厚度一般不超過3mm，超過3mm石棉橡膠板允許貼合。厚度為1.5及1.5mm以下的XB450、XB350、XB200石棉橡膠板皆采用卷裝，厚度為1.5mm以上的皆采用平攤包裝。無論卷裝和平裝，外層都有包裝物包裹，不昨裸露。
主要技術條件和試驗方法如下：
1） 表面顏色 XB450為紫色；XB350為紅色；XB200為黑色。
2） 厚度及貼合原則 石棉橡膠的厚度見表2，厚度允許偏差及貼合原則見表3．
3）寬度和長度 各種石棉橡膠板的尺寸根據(jù)成型機設備條件來確定。國內產品的zui大寬度為2000mm；一般為1300mm×4000mm。寬度和長度的允許偏差為±5%。
4）機械性能 石棉橡膠板的力學性能應符合表4規(guī)定。
表2 石棉橡膠板的厚度及貼合原則
規(guī)格/mm | 品種 |
XB450 | XB350 | XB200 |
0.3 | + | - | - |
0.4 | + | - | - |
0.5 | + | + | + |
0.6 | + | + | + |
0.8 | + | + | + |
1.0 | + | + | + |
1.2 | + | + | + |
1.5 | + | + | + |
2.0 | + | + | + |
2.5 | + | + | + |
3.0 | + | + | + |
3.5 | + | + | + |
4.0 | + | + | + |
4.5 | - | + | + |
5.0 | - | + | + |
5.5 | - | + | + |
6.0 | - | + | + |
注：-無此規(guī)格；+有此規(guī)格。
表3 厚度允許偏差和貼合原則
厚度允許偏差 | 0.5～1.0為±0.10；1.5～2.0為±0.15；2.5～3.0為±0.20；3.0以上為0.25 |
兩點間厚度差 | 0.5～1.0為±0.10；1.5～2.0為0.15；2.5～3.0為0.20；3.0以上為0.22 |
貼合原則 | 2.5～4mm的可用貼合法制作 | 3.0～6.0mm的可用貼合法制作 | 3.5～6.0mm的可用貼合法制作 |
表4 石棉橡膠板機械性能
注：密封性能由生產廠保證，不做批量試驗。
2 耐油石棉橡膠板
耐油石棉橡膠板是以石棉、耐油橡膠和配合劑為主要原料經輥壓而成的管法蘭、高壓容器法蘭及各種接觸面所用的密封材料。耐油石棉橡膠板按標準可妥為NY300耐油石棉橡膠板（簡稱300耐油板）和NY400耐油石棉橡膠板（簡稱400耐油板）兩個牌號。①300耐油板，適用于燃油、石油基潤滑油及冷氣系統(tǒng)等作密封墊片。中小型航空發(fā)動機常用300耐油板作密封墊片。②400耐油板適用于400℃、壓力4.0MPa的油品、溶劑、堿類介質。作密封墊片；大型航空發(fā)動機和火箭常用方法400耐油板作密封墊片。
耐油石棉橡膠板的表面顏色無規(guī)定。安標準規(guī)定，300耐油板的厚度為0.4、0.5、0.6、0.8、1.0、1.2、1.5、2.0、2.5、和3.0mm等10種。400耐油板為1、2、3mm等3種規(guī)格。
耐油板的zui大尺寸一般為1300mm×1300mm。
耐油板石棉橡膠板的抗拉強度見表5。
表5 耐油石棉橡膠板的抗拉強度指標
試樣條件 | 橫向抗拉強度/MPa |
300耐油板 | 400耐油板 |
室溫（15～30℃） | ≥13.0 | - |
溫度150±2℃、在20號航空潤滑油中保持24h后取出，在室溫下放置30min | ≥11.0① | ≥28.0 |
室溫（15～30℃）在噴氣燃料（1號或2號）或75號航空汽油中保持24h | ≥8.0 | ≥15.0 |
① 該試樣不允許起泡。
3 增強石棉橡膠板
隨著石油、化工、航空和國防等的發(fā)展。高溫高壓和超高溫高壓設備、管理及高速、小體積、大功率發(fā)展機的出現(xiàn)，一般石棉橡膠板已不能滿足需要，應具有耐高溫、耐高壓、耐油類、不燃、彈性好、能適應溫度、壓力的的較大波動等特征，并應具有較長的使用壽命和優(yōu)良的密封性能。因此，只有增強石棉橡膠板和下述的石棉鋼片，纏繞式墊片等才能滿足這些要求。
增強石棉橡膠板是由石棉橡膠板和一層或多層鍍鋅鋼絲網（或不繡鋼絲網）組成的。一般分耐油增強板和高壓增強板兩。鋼絲網的層數(shù)與制品的厚度有關，一般地說凡制品厚度每增加1mm就應增加一層鋼絲網、鋼絲網應夾在石棉橡膠相應的二等分、三等分處，以增加拉伸強度，使之能耐高溫和高壓。在溫度和壓力高的場合宜采用薄墊片。薄墊片能起到金屬墊片的作用，也可以說能起到“平面與平面”直接密封的作用，這時密封面的粗糙度和平整度應該很高。增強石棉橡膠板厚度一般不超過3mm。
4 石棉橡膠板墊片
石棉橡膠板墊片是以耐油石棉橡膠板、石棉橡膠板，增強石棉橡膠板以及鋼架石棉復合板經加工而成的各種成型的墊片。石棉橡膠板墊片可用于光滑面、凹凸面及榫槽面管道法蘭和壓力容器法蘭等處作密封材料。
1）光滑面用 光滑面管道法蘭用石棉橡膠板墊片適用于公稱壓力p8=0.25、0.6、1.0、1.6及2.5MPa的系統(tǒng)。墊片尺寸見表6、表7規(guī)定。墊片外徑、內徑的允許偏差應符合表6、表7規(guī)定。
2）凹凸面用 凹凸面管道法蘭用石棉橡膠板墊片適用于公稱壓力p8=1.6～6.4MPa的系統(tǒng)。墊片尺寸見表8的規(guī)定。墊片內徑、外徑允許偏差見表9。
3）榫槽面用 榫槽面管道法蘭用石棉橡膠板墊片適用于1.6～6.4MPa的系統(tǒng)，墊片尺寸按表10的規(guī)定。榫槽面管道法蘭用石棉橡膠板墊片內徑、外徑、允許偏差見表11。
表6 光滑面管道法蘭用石棉橡膠板墊片尺寸 （mm）
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公稱通徑DN | 墊片內徑D1 | 公稱壓力/MPa | 墊片厚度 σ |
0.25 | 0.6 | 1.0 | 1.6 | 2.5 |
墊片外徑D2 |
10 | 15 | 39 | 39 | 46 | 46 | 46 | 3 |
15 | 19 | 44 | 44 | 51 | 51 | 51 | 3 |
20 | 26 | 54 | 54 | 61 | 61 | 61 | 3 |
25 | 33 | 64 | 64 | 71 | 71 | 71 | 3 |
32 | 39 | 76 | 76 | 81 | 81 | 81 | 3 |
40 | 46 | 86 | 86 | 92 | 92 | 92 | 3 |
50 | 59 | 96 | 96 | 107 | 107 | 107 | 3 |
65 | 78 | 116 | 116 | 127 | 127 | 127 | 3 |
80 | 91 | 132 | 132 | 142 | 142 | 142 | 3 |
100 | 110 | 152 | 152 | 162 | 162 | 168 | 3 |
125 | 135 | 182 | 182 | 192 | 192 | 195 | 3 |
150 | 161 | 207 | 207 | 218 | 218 | 225 | 3 |
200 | 222 | 262 | 262 | 273 | 273 | 285 | 3 |
250 | 276 | 317 | 317 | 328 | 330 | 340 | 3 |
300 | 328 | 373 | 373 | 378 | 385 | 400 | 3 |
351 | 381 | 423 | 423 | 438 | 445 | 456 | 3 |
400 | 430 | 473 | 473 | 490 | 495 | 516 | 3 |
450 | 485 | 523 | 523 | 540 | 555 | 566 | 3 |
500 | 535 | 578 | 578 | 595 | 616 | 623 | 3 |
600 | 636 | 680 | 630 | 695 | 733 | 740 | 3 |
700 | 724 | 785 | 785 | 810 | | | 3 |
800 | 824 | 890 | 890 | 916 | | | 3 |
900 | 924 | 990 | 990 | 1016 | | | 3 |
1000 | 1024 | 1090 | 1090 | 1126 | | | 3 |
1200 | 1224 | 1290 | 1306 | 1340 | | | 3 |
1400 | 1424 | 1400 | 1526 | 1546 | | | 3 |
1600 | 1624 | 1700 | 1726 | 1770 | | | 3 |
1800 | 1824 | 1900 | 1930 | 1970 | | | 3 |
2000 | 2024 | 2100 | 2136 | 2180 | | | 3 |
表7 光滑面管道法蘭用石棉橡膠板墊片外徑、內徑的允許偏差 （mm）
公稱通徑DN | 外徑D2 | 內徑D1 | 偏心距 |
10～50 | +0 | +0 | 1.0 |
-1.0 | -1.0 |
65～200 | +0 | +0 | 1.0 |
-1.5 | -1.5 |
225～1000 | +0 | +0 | 1.6 |
-2.0 | -1.5 |
表8 凹凸面管道法蘭用石棉橡膠板墊片尺寸 （mm）
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公稱通徑DN | 公稱壓力/MPa | 墊片厚度δ | 公稱通徑DN | 公稱壓力/MPa | 墊片厚度δ |
1.6～6.4 | 1.6～6.4 |
墊片內徑D1 | 墊片外徑D2 | 墊片內徑D1 | 墊片外徑D2 |
10 | 15 | 34 | 3 | 125 | 135 | 175 | 3 |
15 | 19 | 39 | 150 | 161 | 203 |
20 | 26 | 50 | 200 | 222 | 259 |
25 | 33 | 57 | 250 | 276 | 312 |
32 | 39 | 65 | 300 | 328 | 363 |
40 | 46 | 75 | 350 | 381 | 421 |
50 | 59 | 87 | 400 | 430 | 473 |
65 | 78 | 109 | 450 | 485 | 523 |
80 | 91 | 120 | 500 | 535 | 575 |
100 | 110 | 140 | | | | |
表9 凹凸面管道法蘭用石棉橡膠板墊片內徑、外徑允許偏差 （mm）
公稱通徑DN | 外徑D2 | 內徑D1 | 偏心距 |
10～50 | +0 | +0 | 1.0 |
-1.0 | -1.0 |
65～200 | +0 | +0 | 1.0 |
-1.5 | -1.5 |
225～1000 | +0 | +0 | 1.6 |
-2.0 | -2.0 |
表10 榫槽面管道法蘭用石棉橡膠板墊片尺寸 （mm）
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公稱通徑DN | 公稱壓力/MPa | 墊片厚度δ | 公稱通徑DN | 公稱壓力/MPa | 墊片厚度δ |
1.6～6.4 | 1.6～6.4 |
墊片內徑D1 | 墊片外徑D2 | 墊片內徑D1 | 墊片外徑D2 |
10 | 24 | 34 | 3 | 125 | 155 | 175 | 3 |
15 | 29 | 39 | 150 | 183 | 203 |
20 | 36 | 50 | 200 | 239 | 259 |
25 | 43 | 57 | 250 | 292 | 312 |
32 | 51 | 65 | 300 | 343 | 363 |
40 | 61 | 75 | 350 | 395 | 421 |
50 | 73 | 87 | 400 | 447 | 473 |
65 | 95 | 109 | 450 | 497 | 523 |
80 | 106 | 120 | 500 | 549 | 575 |
100 | 129 | 149 | | | | |
5 復合墊片
石棉橡膠板和增強石棉橡膠板等制作的墊片，具有耐高溫、高壓、好的彈性、高的強度、較小的墊片系數(shù)（2.0～3.5）和較小的壓力（11.0～45.0MPa）等特性。但是石棉和橡膠的耐化學腐蝕性能較差，因此用它們所制作的墊片用于化學工業(yè)等設備上受到很大的限制。聚四氟乙烯具有極為優(yōu)良的耐化學腐蝕性能，但其耐熱性較差，易產生“冷流”，且價格較貴。
復合墊片就是利用聚四氟乙烯和其它非金屬墊片各自的優(yōu)點，復合制成能在270℃以下使用的較理想的管道法蘭和高壓容器法蘭等處用的墊片。
復合墊片的制作，主要是聚四氟乙烯套的加工。在所密封的介質溫度較高、壓力較大，或者容器中真空度較大時，不宜采用有三角形空間的V型結構墊片，而應采用U型結構墊片。V型復合墊片的結構如圖1所示。
表11 榫槽面管道法蘭用石棉橡膠板墊片內徑、外徑允許偏差 （mm）
公稱通徑DN | 外徑D2 | 內徑D1 | 偏心距 |
10～50 | +0 | +0 | 1.0 |
-1.0 | -1.0 |
65～200 | +0 | +0 | 1.0 |
-1.5 | -1.5 |
225～1000 | +0 | +0 | 1.6 |
-2.0 | -2.0 |
圖1 復合墊片的結構
1—聚四氟乙烯；2—石棉橡膠板、增強石棉橡膠板、爐門圈和橡膠等中任選一種
6 纏繞式墊片
纏繞式墊片是以槽型耐熱合金鋼帶與非金屬帶條相互間隔連續(xù)纏繞而成，具有優(yōu)良的密封性能，且能耐高溫高壓的多道密封墊片。廣泛使用于各種管法蘭和高壓容器法蘭。
用于纏繞式墊片的耐熱合金帶有0Cr13、0Cr18Ni9Ti、0Cr18NI12Mo2Ti、00Cr18Ni10、蒙乃爾合金以及銅、鋁等，一般常用鉻鋼或鎳鉻鋼，亦可用鍍鋅軟鋼帶（08F）來制作。
非金屬帶條作填充物，已由傳統(tǒng)的絕熱石棉紙、耐油石棉橡膠板而發(fā)展到使用聚四氟乙烯、膨脹聚四氟乙烯。柔性石墨、石棉乳膠紙等。
柔性石墨是近20年來研制成功的新型密封材料，因其具有耐高溫、耐腐蝕、抗老化以及柔韌性和回彈性好等特點，故以它作為填充材料的金屬纏繞墊在石油化工管道和設備中得到了廣泛的應用。
7 盤根
習慣上將繩狀及絨狀密封材料稱作盤要，除橡膠類石棉盤根外，還有油浸棉盤根、油浸麻盤根、油浸石棉盤根、鉛（鋁）箔扭合石棉盤根、聚四氟乙烯石棉盤根以及石棉絨狀高壓盤根等等。
試驗證明，盤根、墊圈和墊片都會對金屬發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，這種腐蝕現(xiàn)象一般都是以點腐蝕形式出現(xiàn)，不銹鋼軸，桿和法蘭同樣會發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。盤根和墊片相比，盤根對軸、桿的腐蝕影響遠較墊片對法蘭面的腐蝕影響大，危害性嚴重。盤根的密封性能和對金屬的腐蝕程度是決定盤根質量優(yōu)劣的標志。
橡膠石棉盤根系用石棉布和或石棉線，以橡膠為粘結劑，經折疊或紡織而成的密封填料，它適用于溫度為450℃以下，壓力為6.0MPa以下的閥門中作密封材料。
芳綸盤根是以芳綸為主體材料與其它材料進行復合加工而成。這種密封材料具有強度高、耐磨性好的優(yōu)點，芳綸纖維是一種體輕而強度高的纖維，可作為耐高壓、耐磨密封制品的材料，見表12。
表12 幾種增強纖維的物性比較
| 密度/kg·m-3 | 抗拉強度/MPa | 抗拉模量/MPa×104 | 伸長率（%） | 比強度/MPa① | 比模量/MPa×104② |
芳纖 | 1.45 | 2800 | 13.4 | 2.3 | 1931 | 9.2 |
硼纖維 | 2.60 | 3500 | 40.0 | 0.9 | 1346 | 15.4 |
高強度碳纖維 | 1.74 | 3500 | 24.0 | 1.5 | 2011 | 13.8 |
高模量碳纖維 | 1.81 | 2500 | 40.0 | 0.6 | 1381 | 22.1 |
玻璃纖維 | 2.54 | 2450 | 7.0 | 3.1 | 965 | 2.8 |
① 比強度強度/密度；
② 比模量=模量/密度。
以芳綸為主體制成的盤要，有優(yōu)良的密封性，使用壽命長，化學穩(wěn)定性及耐熱性良好等優(yōu)點，但價高。為了降低成本，可與碳纖維或聚四氟乙烯纖維等混合制造。
