八角墊是一種金屬環墊的特殊形式,截面呈八角形,主要用于高壓高溫法蘭連接(Class 600及以上)。其通過線接觸密封原理,在螺栓預緊力作用下產生塑性變形實現密封,是石油化工、核電等領域的核心密封元件。
核心特性
特性
技術參數
密封優勢
密封壓力
最高42MPa(ASME Class 2500)
比橢圓墊密封能力高30%
耐溫性
-196℃ ~ +800℃(視材質而定)
適應極端溫度波動
密封比壓
200~400MPa(初始密封所需)
比平墊片降低螺栓載荷40%
回彈率
15%~25%(卸載后)
補償熱脹冷縮變形
材質選擇指南
材質
硬度(HB)
適用介質
極限溫度
軟鐵(ARMCO)
60-80
蒸汽、油品
450℃
304不銹鋼
140-160
弱腐蝕性介質
650℃
316L不銹鋼
130-150
含氯離子介質
600℃
Inconel 600
150-180
高溫腐蝕環境
800℃
鈦合金
200-240
強氧化性介質
550℃
結構尺寸標準
法蘭標準
環號
外徑(mm)
內徑(mm)
厚度(mm)
ASME B16.20
R24
168.3
127.0
11.2
EN 1092-1
D40
185.0
140.0
12.0
JIS B2404
6B
165.2
123.8
10.5
密封原理
1 密封三階段
1.初始壓縮:螺栓預緊使墊片與法蘭斜面形成線接觸
2. 塑性流動:接觸線處產生0.05-0.1mm塑性變形
3. 彈性維持:卸載后保留15-25%彈性恢復量
2 接觸應力分布
title 應力集中區域
"斜面接觸區" : 65
"法蘭根部" : 25
"螺栓孔周" : 10
行業應用案例
1 加氫反應器
- 工況:15MPa/450℃臨氫環境
- 方案:Inconel 718八角墊+專用密封脂
- 壽命:6年未泄漏(常規墊片僅2年)
2 LNG接收站
- 工況:-162℃液態天然氣
- 方案:304L不銹鋼深冷處理型
- 密封性:氦檢漏<1×10?? Pa·m3/s
創新技術
1 智能監測墊片
- 集成光纖傳感器:
- 實時監測接觸應力(精度±2MPa)
- 溫度監測范圍:-200~800℃
- 無線傳輸距離:30m(防爆設計)
2 自緊式結構
- 內置記憶合金環:
- 溫度>300℃時附加預緊力提升20%
- 補償熱松弛效應
質量認證
標準
檢測項目
合格指標
ASME BPVC
爆破試驗
≥4倍工作壓力
ISO 15848
泄漏率
≤0.01mg/s·m(AH級)
NACE MR0175
硫化物應力腐蝕
720h無裂紋