纏繞式墊片是由金屬帶和非金屬帶螺旋復合繞制而成的一種半金屬平墊片,其特點是:壓縮、回彈性能好;具有多道密封和一定的自緊功能;對法蘭壓緊密封表面的缺陷不太敏感,且不粘接法蘭密封表面;容易對中,拆裝便捷;可部分消除壓力、溫度變化和機械振動的影響;能在高溫、低溫、高真空、沖擊振動等循環交變的各種苛刻條件下,保持優良的密封性能。纏繞式墊片的用途十分廣泛,可用于石油、化工、油化工、熱電、燃氣、核能、航天、紡織、制藥等諸多行業的管道裝置、工藝管路或管道靜密封部位。


一、型式與代號


1. 型(xing)式


  a. 纏繞式墊分(fen)為以下四種型(xing)式:基本型(xing)(見圖13-1)、帶(dai)(dai)內環(huan)型(xing)(見圖13-2)、帶(dai)(dai)定位環(huan)型(xing)(見圖13-3)、帶(dai)(dai)內環(huan)和定位環(huan)型(xing)(見圖13-4)。


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  b. 纏繞(rao)式墊片的典型(xing)結構如圖13-5所示。


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  c. 與墊(dian)(dian)片型式相配(pei)合的(de)(de)(de)法蘭(lan)按以下(xia)規(gui)定(ding)(ding)(ding):基本型的(de)(de)(de)墊(dian)(dian)片應(ying)選(xuan)用(yong)榫槽(cao)面(mian)(mian)法蘭(lan),帶內環(huan)型的(de)(de)(de)墊(dian)(dian)片應(ying)選(xuan)用(yong)凹凸面(mian)(mian)法蘭(lan),帶定(ding)(ding)(ding)位(wei)環(huan)型的(de)(de)(de)墊(dian)(dian)片應(ying)選(xuan)用(yong)突面(mian)(mian)或全平面(mian)(mian)法蘭(lan),帶內環(huan)和(he)定(ding)(ding)(ding)位(wei)環(huan)型的(de)(de)(de)墊(dian)(dian)片應(ying)優先選(xuan)用(yong)突面(mian)(mian)和(he)全平面(mian)(mian)法蘭(lan)。


 標準的(de)(de)使用者需考慮到不帶內(nei)(nei)環內(nei)(nei)徑(jing)處又無約束的(de)(de)狀況下,纏(chan)繞(rao)式墊片可能會發生徑(jing)向屈曲而影響正常使用的(de)(de)風(feng)險。


2. 代(dai)號


  a. 纏(chan)繞式墊片型式的代號見(jian)表13-1.


  b. 纏繞式墊片用(yong)材料的代號見表13-2.


二(er)、尺寸


 1. 公稱壓力用 PN 標記的法蘭用墊(dian)片


   a. 榫槽面法蘭用基本纏繞式(shi)墊(dian)片的尺寸見圖 13-6和表(biao)13-3。


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   b. 凹凸面法蘭用(yong)帶內環纏繞(rao)式墊片的(de)尺寸見(jian)圖 13-7和表13-4。



   c. 全平面(mian)和凸面(mian)法蘭用定位環纏(chan)繞(rao)式墊片的尺寸見圖13-8和表13-5。



   d. 全平面和(he)凸面法蘭用帶內環和(he)定位環纏繞式墊片的(de)尺寸見圖13-9 和(he)表13-6。





2. 公稱壓(ya)力用 Class 標記的(de)法蘭用墊(dian)片(pian)


   a. 榫槽面法蘭用基本纏(chan)繞式(shi)墊片的尺寸見圖 13-6和表13-7。


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   b. 凹凸(tu)面法(fa)蘭用帶內環型纏(chan)繞(rao)式墊片(pian)尺寸見圖(tu) 13-7 和表13-8。



   c. 全(quan)平面(mian)(mian)和(he)突面(mian)(mian)法蘭(lan)用(yong)帶定位環型(xing)纏繞式墊片尺寸見(jian)圖13-8和(he)表13-9.


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   d. 全平(ping)面(mian)和(he)(he)突(tu)面(mian)法蘭(lan)用(yong)帶內環(huan)和(he)(he)定位環(huan)型纏繞式(shi)墊片尺寸見圖(tu)13-9和(he)(he)表13-10.


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3. 公(gong)稱壓力用Class標記(ji)的大直徑(jing)法蘭用墊片


   a. 公(gong)稱壓力(li)用(yong)Class標記的A系(xi)列大直(zhi)徑法蘭用(yong)纏(chan)繞式(shi)墊片尺寸見圖13-8、圖13-9及表13-11.


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   b. 公稱(cheng)壓力(li)用(yong)Class標記的B系列大直徑法蘭用(yong)纏繞式墊片尺寸見圖13-8、圖13-9及表13-12。


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三、技術要(yao)求


1. 材料


 a. 金(jin)屬帶(dai) 


   對(dui)金屬(shu)帶的要(yao)求如下:


   ①. 金屬帶應采用厚度為0.15~0.23mm的冷軋鋼帶,常用金屬帶材料的牌號、代號和適用溫度見表13-13。根據供需雙方協商,允許采用表13-13之外的其他材料。


   ②. 金屬帶表面應光滑、潔凈,不允許有粗糙不平、裂紋、分層、劃傷、凹坑及銹斑等缺陷。


   ③. 不銹鋼帶材料的化學成分和力學性能應符合GB/T 3280-2007《不銹鋼冷軋鋼板和鋼帶》的規定。


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b. 填充帶(dai) 


  對填充帶(dai)的(de)要求如下:


  ①. 填充帶的厚度為0.4~0.8mm,常用材料為非石棉纖維、石棉、柔性石墨和聚四氟乙烯,填充帶的適用溫度見表13-14。根據供需雙方協商,可以選用其他填充材料。


       值得注意的是(shi):根據法律要求,含有石(shi)棉成分(fen)的材(cai)料在(zai)處理時應采取防范措施,確(que)對人體健康不構(gou)成危(wei)害(hai)。


  ②. 纏繞用石棉帶的技術要求應符合JC/T 69-2009《石棉紙板》的規定。


  ③. 纏繞用柔性石墨帶的技術要求應符合JB/T 7758.2-2005《柔性石墨板 技術條件》的規定。


  ④. 纏繞用聚四氟乙烯帶的技術要求應符合JB/T 6618-2005《金屬纏繞墊用聚四氟乙烯帶 技術條件》的規定。


c. 內環和定(ding)位環 


 除供(gong)需雙方另有(you)協議外,內環材料的耐(nai)蝕性應等于或(huo)優(you)于金(jin)(jin)屬帶(dai)(dai),內環、定(ding)位(wei)環如果使用(yong)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)材料,則應采用(yong)噴塑、金(jin)(jin)屬鍍層或(huo)其他涂層處理(li),以防大氣(qi)腐(fu)蝕。內環、定(ding)位(wei)環的材質應符合GB/T 912-2008《碳(tan)素(su)結構鋼(gang)(gang)(gang)和低合金(jin)(jin)結構鋼(gang)(gang)(gang)熱(re)軋(ya)薄(bo)鋼(gang)(gang)(gang)板及鋼(gang)(gang)(gang)帶(dai)(dai)》、GB/T 11253-2007《碳(tan)素(su)結構鋼(gang)(gang)(gang)冷(leng)軋(ya)薄(bo)鋼(gang)(gang)(gang)板及鋼(gang)(gang)(gang)帶(dai)(dai)》、GB/T 3280-2007《不銹鋼(gang)(gang)(gang)冷(leng)軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)板和鋼(gang)(gang)(gang)帶(dai)(dai)》或(huo)相(xiang)關標準(zhun)的規(gui)定(ding)。


2. 工藝要(yao)求


  a. 纏繞式(shi)墊片(pian)由(you)預(yu)成型(xing)的金(jin)(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)和(he)扁平(ping)填充(chong)帶(dai)(dai)交錯疊制而成(按圈數計數環繞層(ceng)),金(jin)(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)和(he)填充(chong)帶(dai)(dai)應(ying)緊密貼合,層(ceng)次均勻(yun),無(wu)折皺、空隙等現象。對制成的墊片(pian),填充(chong)帶(dai)(dai)與(yu)金(jin)(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)在兩(liang)個端面上應(ying)均勻(yun),填充(chong)帶(dai)(dai)應(ying)適當高(gao)出金(jin)(jin)(jin)屬帶(dai)(dai),層(ceng)間紋理(li)清晰(xi),不應(ying)顯露金(jin)(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)。


  b. 內纏繞層(ceng)(ceng)(ceng)至少(shao)應(ying)(ying)有(you)(you)三層(ceng)(ceng)(ceng)沒(mei)有(you)(you)填充(chong)物的(de)預制(zhi)金屬帶。開始兩層(ceng)(ceng)(ceng)應(ying)(ying)沿圓周最(zui)少(shao)點(dian)焊(han)3處(chu),最(zui)大間(jian)距為(wei)75mm.外纏繞帶層(ceng)(ceng)(ceng)亦最(zui)少(shao)應(ying)(ying)有(you)(you)三層(ceng)(ceng)(ceng)沒(mei)有(you)(you)填充(chong)物的(de)預制(zhi)金屬帶。沿圓周最(zui)少(shao)點(dian)焊(han)3處(chu),最(zui)后點(dian)焊(han)為(wei)終端(duan)點(dian)焊(han)。沒(mei)有(you)(you)填充(chong)物的(de)金屬帶不計(ji)入密封面。


  c. 從終端焊(han)點到前(qian)一個焊(han)點的(de)(de)距離不應(ying)大于35mm,帶定位環型的(de)(de)纏繞(rao)墊片終端點焊(han)后再加繞(rao)3~4圈松馳(chi)的(de)(de)預制金屬(shu)帶,可用來將墊片卡在定位環中。


  d. 內環(huan)、定位環(huan)可由整(zheng)板沖制(zhi)、車制(zhi),或(huo)經拼焊(han)、圍焊(han)后車制(zhi)等工藝制(zhi)成,環(huan)面應(ying)平整(zheng),其平面度誤差應(ying)小于1%;環(huan)槽(cao)或(huo)倒角(jiao)與內外圓應(ying)同心(xin),與兩端面應(ying)對(dui)稱。


  e. 帶內環(huan)的(de)墊(dian)片可(ke)直(zhi)接(jie)在內環(huan)外圓上纏(chan)繞制成,亦可(ke)用專門(men)的(de)機具將(jiang)內環(huan)與密(mi)封元件緊密(mi)固定。


  f. 定位(wei)環與密(mi)封元件之間應(ying)有適當的裝配間隙,但(dan)應(ying)保證墊片在正(zheng)常使用時不至于使定位(wei)環脫落。


  g. 密(mi)(mi)封(feng)元件纏制后,其密(mi)(mi)封(feng)面不允許再(zai)進(jin)行(xing)任(ren)何機械加(jia)工或預壓處(chu)理。


3. 尺寸測量(liang)范圍及(ji)尺寸極限偏(pian)差


 a. 纏繞式墊片的(de)尺(chi)寸測量范圍(wei)見(jian)圖13-10.


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 b. 密(mi)封(feng)元件(jian)和(he)內環、定(ding)位環的內外徑尺寸極限(xian)偏差見(jian)表13-15,厚(hou)度極限(xian)偏差見(jian)表13-16.


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 c. 大直徑法蘭用纏繞式(shi)墊片尺寸極限(xian)偏差見表13-17.


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4. 外(wai)觀(guan)質(zhi)量


  密封元件的(de)(de)表面不允許(xu)有影響密封性能的(de)(de)徑(jing)向貫通的(de)(de)劃痕、空隙、凹凸不平及銹斑等缺陷(xian)。


  墊片表(biao)面(mian)的填充(chong)帶應均(jun)勻,并適當(dang)高出金屬帶;層間紋理清晰,不應顯(xian)露金屬帶。


 焊點應在金屬帶“V”形(xing)截面的(de)對稱面上,焊點間距離應均(jun)勻(yun),不應有未熔合(he)和(he)過(guo)熔等缺(que)陷。


 內環(huan)和定(ding)位環(huan)表面(mian)不應(ying)有毛刺、凹凸不平、銹斑等缺陷;密封(feng)元件的(de)上下密封(feng)面(mian)應(ying)在內環(huan)和/或定(ding)位環(huan)上下表面(mian)的(de)居(ju)中位置;內環(huan)與(yu)密封(feng)元件間應(ying)緊密固定(ding),不允許(xu)松(song)動(dong)(dong);定(ding)位環(huan)與(yu)密封(feng)元件允許(xu)在圓周方向相對滑動(dong)(dong)。


5. 性能


 a. 墊(dian)片壓縮、回彈性(xing)能(neng)的(de)試驗(yan)條(tiao)件和(he)指標見表13-18.


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 b. 墊片氮氣密封性能的試驗條件和指標見表13-19,墊片泄漏率應不大于1.0×10-3cm3/s.


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 c. 墊片(pian)水(shui)壓密封(feng)性(xing)能的(de)試(shi)驗(yan)結果應為:試(shi)樣外緣(yuan)在保(bao)壓時向內(nei)無水(shui)珠(zhu)出現(xian)、無脫(tuo)焊及明顯(xian)變(bian)形。



四、纏繞式墊片的(de)選擇、注意事項及使用方(fang)法(fa)


1. 墊片(pian)的選擇


 墊片的結(jie)構型(xing)式(shi)與法蘭(lan)密(mi)封面的型(xing)式(shi)應匹配。


  a. 基本型墊(dian)片適用于(yu)榫槽面法蘭,如圖13-11所示。


  b. 內環型墊片適用于凹凸面法蘭,如圖(tu)13-12所示。


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  c. 定位環型墊(dian)片適(shi)用于平面(mian)和(he)突面(mian)法蘭(lan),如(ru)圖13-13所(suo)示。


  d. 內(nei)環(huan)和(he)定(ding)位環(huan)型墊(dian)片適用于平面和(he)突(tu)面法蘭,如(ru)圖(tu)13-14所示。


圖 13.jpg


2. 注意事項


  a. 纏繞(rao)(rao)式墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)元件(即墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)本體或基本型墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian))的(de)(de)(de)寬度(du)應(ying)比非金(jin)屬軟墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)寬度(du)小(xiao)。在(zai)制作用(yong)于凹凸面、平面和(he)凸面法蘭(lan)的(de)(de)(de)纏繞(rao)(rao)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)時,不(bu)能(neng)隨(sui)便用(yong)非金(jin)屬軟墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)寬度(du)尺寸(cun)來代替纏繞(rao)(rao)式墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)密(mi)封(feng)元件的(de)(de)(de)寬度(du)尺寸(cun)。因為纏繞(rao)(rao)式墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)是半(ban)金(jin)屬墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian),標準規格墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)壓(ya)緊(jin)應(ying)力(li)在(zai)70MPa左右(you)時才(cai)達(da)到合理的(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)變形,從而(er)產生良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)效果(guo)。如果(guo)隨(sui)意(yi)加大(da)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)本體密(mi)封(feng)面的(de)(de)(de)寬度(du),勢必造成(cheng)壓(ya)緊(jin)力(li)降低,墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)肯定(ding)不(bu)能(neng)達(da)到標準的(de)(de)(de)壓(ya)縮(suo)變形量,因而(er)不(bu)能(neng)產生良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)。如果(guo)超范圍地(di)加大(da)壓(ya)緊(jin)力(li),又必然會(hui)使法蘭(lan)和(he)螺栓(shuan)產生大(da)量變形,結果(guo)會(hui)導致泄(xie)漏。


  b. 基本(ben)型墊片最好不(bu)要(yao)用于(yu)凹凸面法蘭。這(zhe)是因為基本(ben)型墊片在法蘭軸向壓(ya)緊力的作用下(xia),墊片內圈的焊點(dian)容易開焊,這(zhe)樣不(bu)但會(hui)引起泄漏,而(er)且墊片軟填料散落會(hui)污染物料和堵(du)塞管道。


  c. 在高溫、深冷或冷熱(re)頻繁交變、振動較(jiao)大、強(qiang)腐蝕介(jie)質等惡劣條(tiao)件下,用于平(ping)面和凸面法(fa)蘭的墊片最好加裝合(he)理(li)材料的內環。


  d. 絕不能用低性能材質墊片取代高性能材質墊片。比如,大型石油化工裂解裝置的廢熱鍋爐入口,有的操作溫度達到798℃,因而墊片的金屬帶和內環必須選用不低于06Cr25Ni20的材料,而不能用06Cr18Ni11Ti替代,定位環材料可用06Cr18Ni11Ti,但不可用06Cr19Ni10,因為可能產生高溫蠕變。


3. 使用方法(fa)


  a. 擰緊(jin)螺栓時,要(yao)使墊片均勻受力,對稱把緊(jin)。


  b. 選擇合理的(de)墊片壓縮量(liang),一般以0.6~1.2mm為宜。壓縮量(liang)過大,會降低墊片的(de)回彈率(lv),使墊片失去像(xiang)彈簧(huang)似的(de)容易吸收(shou)振(zhen)動的(de)特性。


  c. DN500以上(shang)的管(guan)道墊片(pian)安裝,可(ke)采取(qu)短管(guan)法(fa)(fa)蘭平(ping)面裝配,而后再對接管(guan)道的方法(fa)(fa)。


  d. 螺栓擰緊(jin)順序(xu)如(ru)圖13-15所示。


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五(wu)、標(biao)記(ji)及(ji)標(biao)志


1. 標記(ji)


a. 標記方(fang)法(fa)如下所示:


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b. 標記示例:


  公稱尺寸100mm、公稱壓力4.0MPa的帶(dai)內環(huan)和(he)定位(wei)環(huan)型(xing)纏繞式墊片,定位(wei)環(huan)材料(liao)為低碳鋼、金屬(shu)帶(dai)和(he)內環(huan)材料(liao)為06Cr19Ni9、填(tian)充帶(dai)材料(liao)為柔(rou)性石墨(mo),應標記為: 


  纏繞墊 D 1222 DN100-PN40 GB/T 4622.2


2. 標志


a. 標志方法 


  除基本型纏繞(rao)式(shi)(shi)墊片應(ying)用標簽標志(zhi)外,其他形式(shi)(shi)纏繞(rao)式(shi)(shi)墊片應(ying)在定位環(huan)(或內環(huan))上作永(yong)久性標志(zhi),標志(zhi)的高度尺寸至少為2.5mm.


  當(dang)用戶有要求時(shi),纏繞式墊片還應標(biao)以可識別金屬帶(dai)和填充帶(dai)材料的顏色色標(biao)。


b. 顏色(se)色(se)標 


  金(jin)屬(shu)帶材(cai)料(liao)以定位環(huan)外周(zhou)邊的(de)(de)連(lian)續(xu)顏色(se)帶表(biao)(biao)示(shi);填充帶材(cai)料(liao)以定位環(huan)外周(zhou)邊的(de)(de)間隔色(se)條(tiao)(tiao)表(biao)(biao)示(shi);DN40及(ji)以上規格的(de)(de)纏繞式墊片以四條(tiao)(tiao)間隔90°的(de)(de)色(se)條(tiao)(tiao)表(biao)(biao)示(shi),小于DN40的(de)(de)纏繞式墊片用對稱(cheng)兩條(tiao)(tiao)色(se)條(tiao)(tiao)表(biao)(biao)示(shi)。所(suo)用顏色(se)可按表(biao)(biao)13-20的(de)(de)規定或按用戶要求而(er)定。


①. 為防(fang)止不同材料制成(cheng)的(de)相同型式墊片之間產生混淆(xiao),鼓勵供(gong)需(xu)雙方(fang)共(gong)同確定一(yi)種合適的(de)顏色代(dai)碼(ma)。


②. 這(zhe)些(xie)材料只是由特定供(gong)應(ying)商提(ti)供(gong)的(de)(de)產品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)商品(pin)(pin)(pin)名。給出這(zhe)些(xie)信息是為(wei)了方(fang)便本部分(fen)的(de)(de)使(shi)用(yong)者,并不表示對這(zhe)些(xie)產品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)認可。如果(guo)其他等(deng)(deng)效(xiao)產品(pin)(pin)(pin)具有相同(tong)的(de)(de)效(xiao)果(guo),則(ze)可使(shi)用(yong)等(deng)(deng)效(xiao)產品(pin)(pin)(pin)。