金属环形垫片是靠垫片与法兰梯形槽的内外侧面(主要是外侧面)接触,通过压紧并在接触处产生很高的线性压力而形成密封。金属环形垫片按截面形状分为八角形和椭圆形两种结构(见图)。此外,还有可用于高压或超高压的RX金属环形垫和BX金属环形垫,特别是BX金属环形垫的使用压力等级高达138兆帕。
金属环形垫片最早来源于美国,在20世纪20年代首次使用在锅炉领域,用于人孔盖、高压釜及其他容器的密封,以后在石油生产和炼油工业中格外受到重视。随着蒸汽动力装置的温度和压力升高,金属环形垫片的应用越来越广泛。
八角形环形垫片与法兰槽相配,主要表现为面接触。同椭圆形环形垫片相比,虽然不易与法兰槽达到密合,但却能再次使用;因截面是由直线构成,容易加工。椭圆形环形垫片与法兰槽是线接触,密封性较好,但加工精度要求高,因而增加制造成本,同时椭圆形环形垫片不能重复使用。
金属环形垫片的特点是:①耐高温、耐高压,适用于高压法兰;②密封持久可靠;③适应载荷频繁变化的工况条件。