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. 型式


  a. 纏繞式墊分為以(yi)下(xia)四種型(xing)(xing)(xing)式:基本型(xing)(xing)(xing)(見圖(tu)13-1)、帶內環(huan)型(xing)(xing)(xing)(見圖(tu)13-2)、帶定(ding)(ding)位(wei)環(huan)型(xing)(xing)(xing)(見圖(tu)13-3)、帶內環(huan)和定(ding)(ding)位(wei)環(huan)型(xing)(xing)(xing)(見圖(tu)13-4)。


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  b. 纏繞式墊片的典型結(jie)構如(ru)圖13-5所示。


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  c. 與(yu)墊(dian)(dian)片(pian)型(xing)(xing)式相配合(he)的(de)法(fa)蘭(lan)按以下規定(ding):基本(ben)型(xing)(xing)的(de)墊(dian)(dian)片(pian)應(ying)選用(yong)(yong)榫槽面(mian)法(fa)蘭(lan),帶內環(huan)型(xing)(xing)的(de)墊(dian)(dian)片(pian)應(ying)選用(yong)(yong)凹凸面(mian)法(fa)蘭(lan),帶定(ding)位(wei)環(huan)型(xing)(xing)的(de)墊(dian)(dian)片(pian)應(ying)選用(yong)(yong)突(tu)面(mian)或全平(ping)面(mian)法(fa)蘭(lan),帶內環(huan)和(he)定(ding)位(wei)環(huan)型(xing)(xing)的(de)墊(dian)(dian)片(pian)應(ying)優先選用(yong)(yong)突(tu)面(mian)和(he)全平(ping)面(mian)法(fa)蘭(lan)。


 標準(zhun)的(de)使用者需考慮到不帶內(nei)環(huan)內(nei)徑處又無約(yue)束的(de)狀況下(xia),纏(chan)繞式墊片可能會(hui)發生徑向屈曲而(er)影響正常(chang)使用的(de)風險(xian)。


2. 代號


  a. 纏繞式墊片型式的代號(hao)見表13-1.


  b. 纏(chan)繞(rao)式(shi)墊片用材料的代(dai)號見表13-2.


二、尺寸


 1. 公稱壓力用 PN 標記(ji)的(de)法蘭用墊片


   a. 榫槽(cao)面法(fa)蘭(lan)用(yong)基本纏繞式墊片的尺寸(cun)見圖(tu) 13-6和表13-3。


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   b. 凹(ao)凸面(mian)法蘭用帶內環(huan)纏(chan)繞式墊(dian)片的尺(chi)寸見(jian)圖 13-7和表13-4。



   c. 全平面和(he)凸面法(fa)蘭用(yong)定(ding)位環(huan)纏繞式墊片的尺寸見(jian)圖13-8和(he)表13-5。



   d. 全平面和(he)凸面法蘭用帶內(nei)環和(he)定位環纏繞(rao)式墊(dian)片(pian)的尺寸見圖(tu)13-9 和(he)表13-6。





2. 公稱壓力用 Class 標記(ji)的法蘭用墊片


   a. 榫槽面(mian)法蘭用基本纏(chan)繞式墊片(pian)的尺(chi)寸見(jian)圖 13-6和(he)表13-7。


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   b. 凹凸面法蘭用帶內環(huan)型纏繞式墊片尺(chi)寸見圖 13-7 和表13-8。



   c. 全平面和突面法蘭用帶定位環型纏繞式墊片尺寸見圖13-8和表(biao)13-9.


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   d. 全平面(mian)和(he)(he)突面(mian)法蘭用帶內環(huan)和(he)(he)定位環(huan)型纏繞式墊片尺寸見圖(tu)13-9和(he)(he)表13-10.


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3. 公稱壓力用Class標記的大直徑法(fa)蘭用墊片(pian)


   a. 公稱(cheng)壓力用(yong)Class標記的A系列大直徑法蘭用(yong)纏繞(rao)式(shi)墊(dian)片(pian)尺寸見圖(tu)13-8、圖(tu)13-9及表(biao)13-11.


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   b. 公稱壓力用(yong)Class標記的B系列大直(zhi)徑(jing)法(fa)蘭用(yong)纏(chan)繞式墊片尺(chi)寸(cun)見圖13-8、圖13-9及表13-12。


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三、技術(shu)要求


1. 材料


 a. 金屬帶(dai) 


   對金屬帶的要求如(ru)下(xia):


   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(tian)充帶(dai) 


  對填充(chong)帶的要求如下:


  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:根據法律要(yao)求,含有石(shi)棉成分的材料在處理(li)時應采取防(fang)范措施,確對(dui)人體健康不構成危害。


  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. 內環和定位環 


 除(chu)供需雙方另(ling)有協議外,內環(huan)材(cai)料(liao)的(de)耐蝕(shi)性應等于或(huo)優于金屬帶(dai)(dai),內環(huan)、定(ding)位環(huan)如果使用碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)料(liao),則(ze)應采用噴塑、金屬鍍層或(huo)其他涂層處理,以防(fang)大(da)氣(qi)腐蝕(shi)。內環(huan)、定(ding)位環(huan)的(de)材(cai)質應符合GB/T 912-2008《碳素結構(gou)(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和低合金結構(gou)(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)熱軋(ya)薄鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)(gang)(gang)帶(dai)(dai)》、GB/T 11253-2007《碳素結構(gou)(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)冷(leng)(leng)軋(ya)薄鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)(gang)(gang)帶(dai)(dai)》、GB/T 3280-2007《不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)冷(leng)(leng)軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板(ban)和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)帶(dai)(dai)》或(huo)相(xiang)關標準的(de)規定(ding)。


2. 工(gong)藝要求


  a. 纏(chan)繞式墊(dian)片由預成型的金(jin)屬(shu)(shu)帶(dai)和扁平填(tian)充帶(dai)交錯疊(die)制(zhi)而成(按圈數計數環繞層),金(jin)屬(shu)(shu)帶(dai)和填(tian)充帶(dai)應緊密貼合,層次均勻,無折(zhe)皺、空(kong)隙等(deng)現(xian)象。對制(zhi)成的墊(dian)片,填(tian)充帶(dai)與金(jin)屬(shu)(shu)帶(dai)在兩個(ge)端面上(shang)應均勻,填(tian)充帶(dai)應適當高出金(jin)屬(shu)(shu)帶(dai),層間紋理清晰,不(bu)應顯露(lu)金(jin)屬(shu)(shu)帶(dai)。


  b. 內纏繞(rao)層至少應(ying)有(you)(you)三層沒有(you)(you)填(tian)充(chong)(chong)物(wu)的預制(zhi)金(jin)屬帶(dai)。開始兩層應(ying)沿(yan)圓周最(zui)(zui)少點(dian)焊3處,最(zui)(zui)大間距(ju)為(wei)75mm.外纏繞(rao)帶(dai)層亦最(zui)(zui)少應(ying)有(you)(you)三層沒有(you)(you)填(tian)充(chong)(chong)物(wu)的預制(zhi)金(jin)屬帶(dai)。沿(yan)圓周最(zui)(zui)少點(dian)焊3處,最(zui)(zui)后點(dian)焊為(wei)終端點(dian)焊。沒有(you)(you)填(tian)充(chong)(chong)物(wu)的金(jin)屬帶(dai)不計(ji)入密(mi)封面。


  c. 從(cong)終端(duan)焊(han)點到前一(yi)個焊(han)點的距(ju)離不(bu)應大于35mm,帶定位環(huan)型(xing)的纏繞墊片終端(duan)點焊(han)后再加繞3~4圈(quan)松馳的預制(zhi)金(jin)屬帶,可用來將墊片卡在定位環(huan)中。


  d. 內環(huan)、定位環(huan)可由整板沖(chong)制、車(che)制,或經拼焊、圍焊后車(che)制等工藝(yi)制成,環(huan)面(mian)應平(ping)整,其(qi)平(ping)面(mian)度誤(wu)差(cha)應小(xiao)于1%;環(huan)槽或倒(dao)角與內外圓應同心,與兩端面(mian)應對稱。


  e. 帶內環(huan)的墊片可(ke)(ke)直(zhi)接(jie)在(zai)內環(huan)外(wai)圓上纏繞制(zhi)成,亦可(ke)(ke)用(yong)專(zhuan)門的機(ji)具(ju)將內環(huan)與(yu)密封元件緊密固定。


  f. 定(ding)(ding)位環與密封元(yuan)件之間應有適當的裝配(pei)間隙,但(dan)應保證墊片在正常使用時不至于使定(ding)(ding)位環脫落。


  g. 密(mi)封元件(jian)纏(chan)制后,其密(mi)封面不(bu)允許再進(jin)行(xing)任何機械加工或預(yu)壓處理。


3. 尺寸測量范圍及尺寸極(ji)限偏差(cha)


 a. 纏繞(rao)式(shi)墊片的尺(chi)寸測量范(fan)圍(wei)見圖13-10.


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 b. 密封(feng)元(yuan)件(jian)和內環(huan)、定位環(huan)的內外徑尺寸極(ji)限偏差見表13-15,厚度極(ji)限偏差見表13-16.


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 c. 大直徑(jing)法蘭用纏繞(rao)式墊片尺寸極限偏差(cha)見表13-17.


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4. 外觀質量


  密(mi)(mi)封(feng)元件的表(biao)面不允許有影(ying)響(xiang)密(mi)(mi)封(feng)性能(neng)的徑向貫通的劃(hua)痕(hen)、空隙、凹凸不平及銹斑等(deng)缺陷。


  墊片表(biao)面(mian)的填充(chong)帶(dai)應均勻,并適當高(gao)出(chu)金(jin)屬(shu)帶(dai);層間紋理清(qing)晰(xi),不應顯露(lu)金(jin)屬(shu)帶(dai)。


 焊(han)點應在金屬帶“V”形截面的對(dui)稱(cheng)面上,焊(han)點間距離應均勻(yun),不(bu)應有未熔(rong)合和過熔(rong)等缺陷。


 內(nei)環和定位(wei)(wei)環表面(mian)不應有毛刺、凹(ao)凸不平(ping)、銹斑等缺陷;密封元件的上下(xia)密封面(mian)應在內(nei)環和/或定位(wei)(wei)環上下(xia)表面(mian)的居中位(wei)(wei)置;內(nei)環與密封元件間應緊密固定,不允(yun)(yun)許(xu)松動(dong);定位(wei)(wei)環與密封元件允(yun)(yun)許(xu)在圓周(zhou)方向相(xiang)對滑動(dong)。


5. 性(xing)能


 a. 墊片壓縮、回彈性能的試驗(yan)條件和指標見表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. 墊片水壓密封性能(neng)的試(shi)(shi)驗(yan)結果(guo)應為:試(shi)(shi)樣(yang)外(wai)緣在保壓時向(xiang)內無水珠出現、無脫焊及明顯(xian)變(bian)形。



四、纏(chan)繞式墊片(pian)的選擇(ze)、注意事項及使用方法


1. 墊片的選(xuan)擇


 墊片的結構型式與法蘭密封面的型式應(ying)匹配(pei)。


  a. 基本型墊(dian)片(pian)適用于榫槽面法蘭(lan),如圖(tu)13-11所示。


  b. 內環型墊片適用于凹凸(tu)面法(fa)蘭,如圖13-12所示。


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  c. 定位(wei)環型墊片適用于平(ping)面和突面法蘭,如圖13-13所示。


  d. 內環和(he)定(ding)位環型墊片適用于平面和(he)突(tu)面法蘭,如圖13-14所示。


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2. 注意事項


  a. 纏(chan)繞(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)的(de)密(mi)(mi)封(feng)元件(即墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)本體或(huo)基本型墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian))的(de)寬(kuan)度(du)應比非(fei)金屬軟(ruan)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)的(de)寬(kuan)度(du)小。在(zai)制作用于凹凸面、平(ping)面和凸面法蘭(lan)的(de)纏(chan)繞(rao)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)時(shi),不(bu)能(neng)隨(sui)便用非(fei)金屬軟(ruan)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)的(de)寬(kuan)度(du)尺寸來代替纏(chan)繞(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)密(mi)(mi)封(feng)元件的(de)寬(kuan)度(du)尺寸。因為纏(chan)繞(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)是(shi)半金屬墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian),標(biao)準規格墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)的(de)壓緊(jin)應力(li)(li)在(zai)70MPa左右時(shi)才達到合理的(de)壓縮(suo)變(bian)形,從而產生(sheng)良好(hao)的(de)密(mi)(mi)封(feng)效果(guo)。如果(guo)隨(sui)意加(jia)大(da)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)本體密(mi)(mi)封(feng)面的(de)寬(kuan)度(du),勢必造(zao)成(cheng)壓緊(jin)力(li)(li)降低,墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)肯定不(bu)能(neng)達到標(biao)準的(de)壓縮(suo)變(bian)形量(liang),因而不(bu)能(neng)產生(sheng)良好(hao)的(de)密(mi)(mi)封(feng)。如果(guo)超范(fan)圍地加(jia)大(da)壓緊(jin)力(li)(li),又必然會使法蘭(lan)和螺(luo)栓產生(sheng)大(da)量(liang)變(bian)形,結果(guo)會導(dao)致泄漏。


  b. 基(ji)本型墊(dian)片(pian)最好不(bu)要用于凹凸面法蘭。這(zhe)是因(yin)為基(ji)本型墊(dian)片(pian)在法蘭軸向壓緊力的作用下,墊(dian)片(pian)內圈的焊(han)點容易開焊(han),這(zhe)樣不(bu)但會引(yin)起泄漏,而且墊(dian)片(pian)軟填料散落會污染物料和堵(du)塞管道。


  c. 在高(gao)溫、深(shen)冷或冷熱頻繁交變、振動(dong)較(jiao)大、強腐蝕介(jie)質等(deng)惡劣條(tiao)件下,用(yong)于(yu)平面和凸面法蘭的(de)墊片最好加裝合理材料的(de)內環(huan)。


  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


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


  b. 選擇合理(li)的墊(dian)片壓(ya)縮(suo)量(liang),一般以(yi)0.6~1.2mm為宜。壓(ya)縮(suo)量(liang)過大(da),會降低墊(dian)片的回彈率,使墊(dian)片失(shi)去像(xiang)彈簧似(si)的容易吸(xi)收振動的特性(xing)。


  c. DN500以上的(de)管道墊片安裝(zhuang),可采取(qu)短管法(fa)蘭平面裝(zhuang)配(pei),而后再對接管道的(de)方法(fa)。


  d. 螺栓擰緊順序(xu)如圖(tu)13-15所示。


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五、標(biao)記及標(biao)志


1. 標記


a. 標(biao)記方法(fa)如下所示:


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b. 標記示例:


  公(gong)稱尺寸100mm、公(gong)稱壓力4.0MPa的帶內(nei)環(huan)和定位環(huan)型(xing)纏(chan)繞式(shi)墊片,定位環(huan)材(cai)料為低碳鋼、金屬帶和內(nei)環(huan)材(cai)料為06Cr19Ni9、填充帶材(cai)料為柔性石墨,應標記(ji)為: 


  纏繞墊 D 1222 DN100-PN40 GB/T 4622.2


2. 標(biao)志


a. 標志方(fang)法(fa) 


  除基本型纏(chan)繞式墊片應用(yong)標簽標志外,其他形式纏(chan)繞式墊片應在定位環(或內環)上作永久性標志,標志的(de)高(gao)度尺寸至少為(wei)2.5mm.


  當用(yong)戶有要(yao)求時(shi),纏(chan)繞式墊片還應標以可識別(bie)金屬帶(dai)和(he)填充帶(dai)材(cai)料(liao)的顏色色標。


b. 顏(yan)色色標 


  金(jin)屬帶材(cai)料以定(ding)位(wei)環(huan)(huan)外周(zhou)邊的(de)連續顏色帶表(biao)示(shi);填充帶材(cai)料以定(ding)位(wei)環(huan)(huan)外周(zhou)邊的(de)間(jian)隔色條(tiao)(tiao)表(biao)示(shi);DN40及以上規格的(de)纏(chan)繞式墊(dian)片以四條(tiao)(tiao)間(jian)隔90°的(de)色條(tiao)(tiao)表(biao)示(shi),小于(yu)DN40的(de)纏(chan)繞式墊(dian)片用對稱兩條(tiao)(tiao)色條(tiao)(tiao)表(biao)示(shi)。所用顏色可按表(biao)13-20的(de)規定(ding)或按用戶要求而定(ding)。


①. 為防止不同(tong)材料(liao)制成的相同(tong)型式墊片之間產(chan)生(sheng)混(hun)淆,鼓(gu)勵(li)供需(xu)雙方(fang)共同(tong)確定一(yi)種(zhong)合適的顏色代碼。


②. 這(zhe)些材料(liao)只是由(you)特定(ding)供應商提供的(de)(de)(de)產品的(de)(de)(de)商品名(ming)。給出這(zhe)些信(xin)息(xi)是為了(le)方便本部(bu)分的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)者(zhe),并不(bu)表示對這(zhe)些產品的(de)(de)(de)認可。如果(guo)其他等效產品具有相同的(de)(de)(de)效果(guo),則可使(shi)用(yong)等效產品。