王杜娟 王 强 陈 勇 刘 洋 王 乐

(中国石油化工股份有限公司天津分公司，天津 300271)

0 前言

某设备封头人孔法兰垫片安装后失效，造成物料泄漏。该垫片制造标准执行HG 20631-1997《钢制管法兰用缠绕式垫片》。

1 实验方法

1.1 宏观检验

该垫片属于带内外环形垫片，见图1。送检垫片外环完整，缠绕垫及内环均断裂。缠绕垫呈有规律性波浪形，与用于固定法兰的螺栓间距相吻合，见图2。垫片外环存在弯曲变形，表面有3条沿径向扩展裂纹。

垫片内环弯曲变形较明显，部分环面上存在环状凹槽，端面存在较多贯穿上下环面的裂纹，见图3、图4。

图1 垫片的型式

图2 送检垫片

图3 内环靠近缠绕垫处凹槽

图4 内环外径端面处裂纹

1.2 尺寸测量

对失效垫片内环厚度、内环宽度、外环厚度、外环宽度，缠绕金属丝厚度进行测量，数据见表1所示。

HG20631-1997《钢制管法兰用缠绕式垫片》中要求内环及外环厚度为3.0-3.3mm，实测内环厚度低于标准要求，缠绕金属丝厚度符合标准要求偏差范围。

实测外环最大外径为6 9 6 m m，最小外径为6 9 5 m m。图纸提供的垫片尺寸为Φ696.3×571.5×520.7×495.3×4.5mm(数值分别为：外环外径、缠绕垫外径、缠绕垫内径、内环内径、缠绕垫厚度)。实测外环外径与图纸提供的数值相近。

根据实测外环最大、最小外径平均值减去外环宽度平均值计算外环内径，695.5-52.31×2=590.88mm，得出外环内径为590.88mm。对于D型缠绕垫片，图纸提供的缠绕垫外径略大于外环内径，实际测量两者的差值约2.5mm。综合上述计算得出，实际缠绕垫外径为590.88+2.5=593.38mm，比图纸提供缠绕垫片外环大21.88mm，严重偏离标准值。……