HGT20633 法兰用金属环形垫 八角垫片
八角垫的密封性能受多种因素共同影响，这些因素涉及材料特性、结构设计、安装操作及工况条件等多个方面，具体如下：
一、材料特性的影响
材质强度与塑性
八角垫需具备一定塑性以在压缩时产生变形，填充法兰槽间隙；同时需有足够强度抵抗介质压力和螺栓载荷的长期作用。若塑性不足，难以形成紧密贴合；强度不足则可能在高压下发生过度变形或断裂，导致密封失效。
例如：碳钢材质塑性较好但耐腐蚀性弱，适用于低压常温工况；镍基合金塑性与强度均衡，且耐高低温、耐腐蚀，更适合严苛环境。
材料硬度
八角垫的硬度需低于法兰面硬度 15-20HB（布氏硬度），否则会划伤法兰密封面，破坏贴合密封性；若硬度过低，可能在压缩时过度嵌入法兰槽，导致垫片失效或无法重复使用。
耐腐蚀性与耐温性
介质的腐蚀性（如酸碱）、温度波动（高温氧化或低温脆化）会影响材料稳定性。若材料耐腐蚀性不足，会因腐蚀产生孔洞或表面损伤；耐温性不足则可能导致材料软化（高温）或脆化（低温），破坏密封比压。
二、结构与尺寸精度的影响
截面形状与尺寸公差
八角垫的八角形截面需与法兰梯形槽精准匹配（如角度、边长、厚度等）。若尺寸偏差过大（如边长过长导致无法嵌入槽内，或角度不符导致接触面积减小），会使垫片与法兰槽的贴合度下降，无法形成有效密封带。
表面粗糙度
八角垫表面需保持一定光洁度（通常 Ra≤1.6μm）。若表面粗糙度过高，存在划痕、毛刺或凹陷，会导致贴合面之间的微小间隙无法被塑性变形填充，成为介质泄漏的通道
三、安装与操作的影响
螺栓预紧力
法兰槽加工精度
法兰梯形槽的角度、深度、表面粗糙度需与八角垫匹配。若槽面有划痕、变形或角度偏差，会导致垫片与槽面接触不均匀，局部密封比压不足，引发泄漏。
安装清洁度
安装前若法兰槽或八角垫表面存在杂质（如油污、铁锈、颗粒），会在压缩时嵌入垫片或法兰面，破坏贴合密封性，甚至导致垫片局部应力集中而损坏。
四、工况条件的影响
介质压力与温度
介质特性
介质的粘度、渗透性、腐蚀性等会影响密封效果。低粘度介质（如气体）渗透性强，对密封面的贴合度要求更高；腐蚀性介质会通过微小间隙侵蚀垫片或法兰面，逐渐扩大泄漏通道。
HGT20633 法兰用金属环形垫 八角垫片
五、重复使用的影响
八角垫虽可重复使用，但多次拆装后，其表面可能因磨损、变形导致密封带损坏，且塑性变形的累积会使垫片与法兰槽的贴合精度下降，密封性能逐渐减弱。因此，重复使用前需检查垫片表面状态和尺寸变化，必要时更换新垫片。
综上，八角垫的密封性能是材料、结构、安装及工况等多因素协同作用的结果，实际应用中需根据具体条件综合优化，以确保其在高温、高压等严苛环境下的可靠性。
八角垫的老化或损坏主要源于工况条件对其材料性能、结构完整性及密封状态的持续破坏，以下几类工况会显著加速这一过程：
一、温度环境
长期高温
当温度超过材料耐受极限（如碳钢超过 425℃、不锈钢 304 超过 650℃）时，金属材料会发生蠕变（高温下持续受力产生缓慢塑性变形），导致八角垫的密封比压逐渐下降，与法兰槽的贴合度减弱。同时，高温可能引发材料氧化（如碳钢表面生成氧化皮），使垫片表面产生裂纹或剥落，破坏密封面的完整性。
例如：在锅炉蒸汽管道中，长期 800℃以上高温会导致碳钢八角垫因蠕变过度而失效。
频繁温度波动
冷热交替的工况（如间歇性运行的反应釜）会使八角垫与法兰因热胀冷缩系数差异产生附加应力。多次循环后，垫片可能因疲劳出现微观裂纹，或与法兰槽的贴合面产生松动，导致密封失效。
二、高压及压力剧烈波动
超高压持续作用
当系统压力超过八角垫的设计承压范围（如超过 42MPa），垫片会因过度径向扩张而产生塑性变形累积，甚至与法兰槽发生 “咬合"，导致拆卸时垫片断裂或无法重复使用。
压力骤升骤降
如石油开采中的井口压力波动、化工反应釜的压力突变，会使八角垫与法兰槽之间产生瞬时冲击载荷。反复的压力冲击会导致垫片表面出现疲劳磨损，或使密封比压不稳定，形成泄漏通道。
三、腐蚀性介质侵蚀
强腐蚀介质
当介质为强酸（如盐酸、硝酸）、强碱（如氢氧化钠溶液）或含氯离子、硫化物的流体时，若八角垫材质耐腐蚀性不足（如用碳钢接触酸性介质），会发生化学腐蚀：
晶间腐蚀
在特定介质（如含铬离子的高温水）和温度条件下，不锈钢材质的八角垫可能发生晶间腐蚀，使材料内部结构疏松，失去承载能力，最终在压力作用下破裂。
四、介质冲刷与磨损
高速流体冲刷
在离心泵出口、管道弯头处等高速流体区域，介质（尤其是含固体颗粒的流体，如泥浆、矿石浆液）会对八角垫的密封面产生持续冲刷。长期冲刷会磨损垫片表面，破坏初始密封带，同时可能导致垫片局部变薄、强度下降。
振动与位移
若设备（如压缩机、泵）运行时产生剧烈振动，或管道因热胀冷缩产生轴向 / 径向位移，八角垫会与法兰槽发生相对摩擦。反复摩擦会使垫片边缘磨损、变形，甚至导致螺栓预紧力松弛，进一步加剧密封失效。
五、不兼容的介质特性
低粘度、高渗透性介质
如氢气、天然气等低粘度气体，其分子体积小、渗透性强，若八角垫与法兰槽的贴合存在微小间隙，介质会持续渗透并对垫片材料产生 “气蚀" 作用，逐渐扩大间隙并导致密封失效。
高温熔融介质
如熔融盐、液态金属等，在高温下可能与八角垫材质发生化学反应（如合金元素溶解），或因介质凝固 - 熔化循环导致垫片表面被 “粘连" 或撕裂。
