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BS EN 12560——Class等级法兰用垫片标准系列
Flanges and their Joints — Gaskets for Class-designated Flanges（2001–2013 版）
🔩 BS EN 12560 系列标准规定了Class 等级（Class-designated）法兰所用的各类垫片的尺寸、材料、标记与技术要求。法兰连接是管道系统中最常用的可拆连接形式，而垫片作为法兰接头的密封元件，其选型正确与否直接决定接头的密封可靠性与使用寿命。该系列由英国标准协会（BSI）作为 CEN 欧洲标准 EN 12560 的官方英文版本发布，技术委员会为 PSE/2（密封材料与密封剂）及其后续的 PSE/15/2（法兰-密封材料与密封剂），共分 7 个分部，覆盖非金属平垫片、缠绕垫片、PTFE 包覆垫片、金属环垫、金属包覆垫片等主要垫片类型。
💡 Class 等级法兰是依据压力等级（Class 150、300、600、900、1500、2500 等）划分的法兰系列，与公称压力（PN）系列法兰对应但体系不同。垫片标准必须与法兰标准体系匹配使用，不可混用。
一、标准体系构成与适用范围 📌
BS EN 12560 系列共分 7 个分部，覆盖了 Class 等级法兰的常用垫片类型：
- Part 1（EN 12560-1:2001）——非金属平垫片（带或不带插入物，Non-metallic flat gaskets with or without inserts）：取代 BS 7076-1:1989，适用于一般工况的软质平垫片。
- Part 2（EN 12560-2:2013）——与钢制法兰配套使用的缠绕垫片（Spiral wound gaskets for use with steel flanges）：2013 版取代 2001 版，给出了缠绕垫片的尺寸要求。
- Part 3（EN 12560-3:2001）——非金属 PTFE 包覆垫片（Non-metallic PTFE envelope gaskets）：适用于强腐蚀性介质与要求高纯净度的场合。
- Part 4 至 Part 7——金属环垫（金属八角环与椭圆环垫片）、金属包覆垫片、非金属/金属复合垫片等，共同构成完整的垫片产品体系。
该系列标准适用于按 Class 等级设计的钢制法兰及法兰连接，垫片尺寸与法兰密封面（突面 RF、全平面 FF、环连接面 RTJ、凹凸面等）一一对应。标准给出的尺寸以毫米为主并兼顾英寸单位，确保与国际通用法兰尺寸体系的一致性。
二、Part 1 非金属平垫片：材料与结构要求 🔧
非金属平垫片是应用最广泛的垫片类型，通常由纤维增强橡胶板（如芳纶纤维、碳纤维增强的丁腈橡胶或合成橡胶基材）制成，部分产品在垫片内部加入金属插入物（如内孔金属环或中心金属片）以提高耐压性能与抗蠕变能力。标准对垫片的厚度、外形尺寸、内外径公差、材料均匀性以及标记方式作出规定。
选用非金属平垫片时应重点考虑以下因素：介质种类与腐蚀性、工作温度与压力、法兰密封面型式以及螺栓预紧力水平。非金属垫片依靠螺栓预紧力压缩产生足够的表面比压，从而填充密封面微不平整形成密封。标准建议在采购时明确垫片的型式代号、公称尺寸、压力等级与材料牌号，并要求制造商提供材料证明与批次可追溯信息。
⚠️ 非金属平垫片的耐温耐压能力有限，超过其压力-温度上限将发生蠕变松弛或挤出失效。高温高压或强腐蚀工况应选用缠绕垫片、金属环垫或 PTFE 包覆垫片等更高级别的垫片。
三、Part 2 缠绕垫片：尺寸与结构要求 ⚙️
缠绕垫片（Spiral wound gasket）由V 型金属带与柔性石墨、PTFE 或非石棉填料带交替缠绕而成，内外圈通常设有定位环（外环）与内环（内圈），以提高对中性与抗压强度。2013 版标准（EN 12560-2:2013）在 2001 版基础上修订了尺寸表，明确了垫片厚度、外环外径、内环内径、缠绕部分内外径与法兰密封面的对应关系，并规定了标记代号体系。
| 垫片类型 | 结构特点 | 典型工况 | 对应分部 |
|---|---|---|---|
| 非金属平垫片 | 纤维增强橡胶板，可带金属插入物 | 一般化工、水系统、低压蒸汽 | Part 1 |
| 缠绕垫片 | 金属带与填料带交替缠绕，带内外环 | 中高压蒸汽、油气、高温介质 | Part 2 |
| PTFE 包覆垫片 | 非金属芯材外包覆 PTFE | 强腐蚀、高纯净度介质 | Part 3 |
| 金属环垫 | 金属八角环或椭圆环，RTJ 密封面 | 高压、高温、密封要求极严 | Part 4 等 |
缠绕垫片兼具金属的高强度与柔性填料的良好密封性，广泛应用于石油化工、电力、天然气等行业的中高压法兰接头。安装时要求法兰密封面清洁平整、螺栓对称均匀预紧，避免垫片过度压缩或偏斜。标准对垫片的型式标记、材料代号、尺寸公差与检验要求作出了明确规定。
四、Part 3 PTFE 包覆垫片与其他分部 🎯
PTFE 包覆垫片（Envelope gasket）由PTFE 外壳包裹非金属芯材（如压缩纤维板或弹性体）制成，结合了 PTFE 优异的化学惰性与芯材的良好回弹性。该类型垫片适用于强酸、强碱、溶剂等强腐蚀性介质，以及食品、医药等要求高纯净度的场合。标准对包覆厚度、包覆工艺、芯材要求与尺寸公差作出规定。
金属环垫（金属八角环与椭圆环垫片）通过金属与金属之间的线接触产生高比压形成密封，适用于高压、高温及有毒介质工况。金属包覆垫片则适合较大直径与中等压力场合。各分部共同遵循统一的标记规则，垫片标记通常包含：标准号、分部号、公称尺寸、压力等级、型式与材料代号，便于用户识别与追溯。
五、垫片选用与安装工程要点 📐
垫片的正确选用与安装是法兰接头密封成败的关键。工程实践中应遵循以下要点：
- 🔍 匹配法兰体系：确认法兰为 Class 等级系列，选择对应 BS EN 12560 分部的垫片，严禁 PN 与 Class 体系混用。
- 🔧 核对工况参数：根据介质、温度、压力选择垫片材料与结构型式，核对垫片的压力-温度适用范围。
- 📊 密封面检查：安装前检查法兰密封面有无划伤、凹坑与杂物，清理干净并确认平行度与对中性。
- 📋 正确预紧：采用对称交叉分次预紧螺栓，控制垫片压缩量与螺栓预紧力，避免过扭或偏载。
🚨 垫片选型错误或安装不当是法兰泄漏的首要原因。高压有毒介质工况下，泄漏可能导致人员伤害与环境事故，务必按标准选型并严格执行安装与检验程序。
六、常见问题解答 ❓
❓ 问：BS EN 12560 与 PN 系列垫片标准（如 BS EN 1514）有什么区别？
答：BS EN 12560 针对 Class 等级法兰，而 BS EN 1514 系列针对 PN（公称压力）等级法兰。两者垫片尺寸体系不同，选型时必须与对应的法兰体系匹配，不可混用。
答：BS EN 12560 针对 Class 等级法兰，而 BS EN 1514 系列针对 PN（公称压力）等级法兰。两者垫片尺寸体系不同，选型时必须与对应的法兰体系匹配，不可混用。
❓ 问：缠绕垫片为什么适合中高压蒸汽工况？
答：缠绕垫片由金属带与柔性填料带交替缠绕，兼具金属的高强度与填料的良好密封性，耐温耐压能力优于非金属平垫片，因此适合中高压蒸汽、油气与高温介质。
答：缠绕垫片由金属带与柔性填料带交替缠绕，兼具金属的高强度与填料的良好密封性，耐温耐压能力优于非金属平垫片，因此适合中高压蒸汽、油气与高温介质。
❓ 问：PTFE 包覆垫片适用于什么场合？
答：PTFE 包覆垫片适用于强酸、强碱、溶剂等强腐蚀性介质，以及食品、医药等要求高纯净度的场合，利用 PTFE 外壳的化学惰性与芯材的回弹性实现密封。
答：PTFE 包覆垫片适用于强酸、强碱、溶剂等强腐蚀性介质，以及食品、医药等要求高纯净度的场合，利用 PTFE 外壳的化学惰性与芯材的回弹性实现密封。
🔍 问：垫片安装时为什么要对称分次预紧螺栓？
答：对称交叉分次预紧可保证法兰均匀受力、垫片均匀压缩，避免偏载导致垫片挤出或泄漏；同时分次预紧可补偿螺栓蠕变松弛，确保最终的密封预紧力。
答：对称交叉分次预紧可保证法兰均匀受力、垫片均匀压缩，避免偏载导致垫片挤出或泄漏；同时分次预紧可补偿螺栓蠕变松弛，确保最终的密封预紧力。
📋 问：垫片标记包含哪些信息？
答：垫片标记通常包含标准号、分部号、公称尺寸、压力等级、型式与材料代号。采购与验收时应核对标记是否完整，并要求制造商提供材料证明与批次信息。
答：垫片标记通常包含标准号、分部号、公称尺寸、压力等级、型式与材料代号。采购与验收时应核对标记是否完整，并要求制造商提供材料证明与批次信息。
