八角垫是一种金属环垫的特殊形式，截面呈八角形，主要用于高压高温法兰连接（Class 600及以上）。其通过线接触密封原理，在螺栓预紧力作用下产生塑性变形实现密封，是石油化工、核电等领域的核心密封元件。

核心特性

特性	技术参数	密封优势
密封压力	最高42MPa（ASME Class 2500）	比椭圆垫密封能力高30%
耐温性	-196℃ ~ +800℃（视材质而定）	适应极端温度波动
密封比压	200~400MPa（初始密封所需）	比平垫片降低螺栓载荷40%
回弹率	15%~25%（卸载后）	补偿热胀冷缩变形

材质选择指南

材质	硬度(HB)	适用介质	极限温度
软铁(ARMCO)	60-80	蒸汽、油品	450℃
304不锈钢	140-160	弱腐蚀性介质	650℃
316L不锈钢	130-150	含氯离子介质	600℃
Inconel 600	150-180	高温腐蚀环境	800℃
钛合金	200-240	强氧化性介质	550℃

结构尺寸标准

法兰标准	环号	外径(mm)	内径(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 密封三阶段

1.初始压缩：螺栓预紧使垫片与法兰斜面形成线接触

2. 塑性流动：接触线处产生0.05-0.1mm塑性变形

3. 弹性维持：卸载后保留15-25%弹性恢复量

2 接触应力分布

    title 应力集中区域

    "斜面接触区" : 65

    "法兰根部" : 25

    "螺栓孔周" : 10

行业应用案例

1 加氢反应器

- 工况：15MPa/450℃临氢环境

- 方案：Inconel 718八角垫+专用密封脂

- 寿命：6年未泄漏（常规垫片仅2年）

2 LNG接收站

- 工况：-162℃液态天然气

- 方案：304L不锈钢深冷处理型

- 密封性：氦检漏＜1×10⁻⁹ Pa·m³/s

创新技术

1 智能监测垫片

  - 集成光纤传感器：

  - 实时监测接触应力（精度±2MPa）

  - 温度监测范围：-200~800℃

  - 无线传输距离：30m（防爆设计）

2 自紧式结构

  - 内置记忆合金环：

  - 温度＞300℃时附加预紧力提升20%

  - 补偿热松弛效应

质量认证

标准	检测项目	合格指标
ASME BPVC	爆破试验	≥4倍工作压力
ISO 15848	泄漏率	≤0.01mg/s·m（AH级）
NACE MR0175	硫化物应力腐蚀	720h无裂纹