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(xing)式與代號


1. 型式


  a. 纏繞式墊分(fen)為以下四種型式:基本型(見(jian)圖(tu)(tu)13-1)、帶內環型(見(jian)圖(tu)(tu)13-2)、帶定(ding)位環型(見(jian)圖(tu)(tu)13-3)、帶內環和定(ding)位環型(見(jian)圖(tu)(tu)13-4)。


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  b. 纏繞(rao)式墊(dian)片的典型結構如圖13-5所示。


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  c. 與(yu)墊片(pian)型(xing)(xing)式相配合的法(fa)蘭(lan)按以下(xia)規(gui)定(ding):基本型(xing)(xing)的墊片(pian)應選(xuan)用榫槽面法(fa)蘭(lan),帶(dai)內環(huan)(huan)型(xing)(xing)的墊片(pian)應選(xuan)用凹凸面法(fa)蘭(lan),帶(dai)定(ding)位環(huan)(huan)型(xing)(xing)的墊片(pian)應選(xuan)用突(tu)面或全(quan)平(ping)面法(fa)蘭(lan),帶(dai)內環(huan)(huan)和定(ding)位環(huan)(huan)型(xing)(xing)的墊片(pian)應優先選(xuan)用突(tu)面和全(quan)平(ping)面法(fa)蘭(lan)。


 標(biao)準的使(shi)用者需考慮到(dao)不帶內環內徑(jing)處又無約束的狀況(kuang)下,纏(chan)繞式(shi)墊(dian)片可能會(hui)發(fa)生徑(jing)向屈曲而影響正常(chang)使(shi)用的風險。


2. 代號


  a. 纏(chan)繞式(shi)墊片型式(shi)的代(dai)號見表13-1.


  b. 纏繞(rao)式墊片用材料的(de)代號(hao)見表13-2.


二、尺寸


 1. 公稱壓力用(yong) PN 標記(ji)的(de)法(fa)蘭用(yong)墊片(pian)


   a. 榫槽(cao)面(mian)法蘭用(yong)基本纏(chan)繞式墊(dian)片的(de)尺寸(cun)見(jian)圖 13-6和(he)表13-3。


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   b. 凹(ao)凸面法蘭(lan)用帶內環(huan)纏繞式墊片的尺寸見圖 13-7和表13-4。



   c. 全(quan)平面和凸面法蘭用定位環(huan)纏(chan)繞式(shi)墊片(pian)的尺寸見圖13-8和表13-5。



   d. 全平(ping)面(mian)和(he)凸面(mian)法蘭(lan)用帶內環和(he)定位環纏繞式墊片的(de)尺(chi)寸見(jian)圖(tu)13-9 和(he)表(biao)13-6。





2. 公稱壓力用 Class 標記的法蘭用墊片(pian)


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


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



   c. 全平(ping)面(mian)和突(tu)面(mian)法蘭用帶定位(wei)環(huan)型纏繞式墊(dian)片(pian)尺寸(cun)見圖13-8和表13-9.


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   d. 全平面(mian)和(he)突(tu)面(mian)法(fa)蘭用帶內環和(he)定位(wei)環型纏繞式墊(dian)片(pian)尺寸見圖13-9和(he)表13-10.


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3. 公稱壓力用(yong)Class標記的大(da)直徑法蘭(lan)用(yong)墊片


   a. 公稱壓(ya)力用Class標記的A系列大(da)直徑(jing)法蘭用纏繞式墊片尺寸(cun)見圖13-8、圖13-9及(ji)表13-11.


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   b. 公稱壓(ya)力用Class標記的B系列大直徑法蘭用纏繞式墊片尺(chi)寸見圖13-8、圖13-9及表13-12。


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三、技術要求


1. 材料


 a. 金屬帶(dai) 


   對金屬(shu)帶的要(yao)求(qiu)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 


  對填(tian)充帶的要求如下:


  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(de)(de)是:根據法律要求(qiu),含有石棉成(cheng)分的(de)(de)材料在處(chu)理時應(ying)采取(qu)防(fang)范措(cuo)施,確對人體(ti)健(jian)康不構(gou)成(cheng)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(nei)環(huan)和(he)定(ding)位環(huan) 


 除(chu)供需(xu)雙(shuang)方(fang)另有協議外,內環(huan)材料(liao)(liao)的耐蝕性應(ying)等于或優于金(jin)屬帶(dai)(dai),內環(huan)、定(ding)位環(huan)如(ru)果使用(yong)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)材料(liao)(liao),則(ze)應(ying)采用(yong)噴塑(su)、金(jin)屬鍍層或其他(ta)涂層處理,以(yi)防大氣腐(fu)蝕。內環(huan)、定(ding)位環(huan)的材質(zhi)應(ying)符合GB/T 912-2008《碳(tan)素(su)結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)和(he)低合金(jin)結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)熱軋(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(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)冷軋(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)冷軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)板和(he)鋼(gang)(gang)(gang)帶(dai)(dai)》或相(xiang)關(guan)標準的規(gui)定(ding)。


2. 工藝要求(qiu)


  a. 纏(chan)繞式墊(dian)片(pian)由預成(cheng)(cheng)(cheng)型的金(jin)屬(shu)帶(dai)(dai)(dai)和(he)扁平(ping)填充帶(dai)(dai)(dai)交(jiao)錯疊(die)制而成(cheng)(cheng)(cheng)(按(an)圈數(shu)(shu)計數(shu)(shu)環繞層),金(jin)屬(shu)帶(dai)(dai)(dai)和(he)填充帶(dai)(dai)(dai)應(ying)緊密(mi)貼(tie)合(he),層次(ci)均勻(yun),無(wu)折皺、空(kong)隙(xi)等現象。對制成(cheng)(cheng)(cheng)的墊(dian)片(pian),填充帶(dai)(dai)(dai)與(yu)金(jin)屬(shu)帶(dai)(dai)(dai)在(zai)兩個端面上(shang)應(ying)均勻(yun),填充帶(dai)(dai)(dai)應(ying)適當高出金(jin)屬(shu)帶(dai)(dai)(dai),層間紋理清晰,不應(ying)顯(xian)露金(jin)屬(shu)帶(dai)(dai)(dai)。


  b. 內纏繞層(ceng)(ceng)至少應(ying)(ying)有三(san)層(ceng)(ceng)沒有填充(chong)物(wu)的預制(zhi)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)帶。開始兩層(ceng)(ceng)應(ying)(ying)沿圓(yuan)周最(zui)(zui)少點(dian)焊3處,最(zui)(zui)大間距為75mm.外纏繞帶層(ceng)(ceng)亦最(zui)(zui)少應(ying)(ying)有三(san)層(ceng)(ceng)沒有填充(chong)物(wu)的預制(zhi)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)帶。沿圓(yuan)周最(zui)(zui)少點(dian)焊3處,最(zui)(zui)后點(dian)焊為終(zhong)端點(dian)焊。沒有填充(chong)物(wu)的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)帶不計(ji)入密封面。


  c. 從終(zhong)(zhong)端(duan)焊點(dian)到(dao)前一個焊點(dian)的(de)距離不應(ying)大于35mm,帶定位(wei)環型的(de)纏繞(rao)(rao)墊(dian)片終(zhong)(zhong)端(duan)點(dian)焊后再加繞(rao)(rao)3~4圈松馳的(de)預制(zhi)金屬帶,可用來將墊(dian)片卡在定位(wei)環中。


  d. 內(nei)環(huan)、定位環(huan)可由整(zheng)板沖制(zhi)(zhi)、車制(zhi)(zhi),或(huo)經(jing)拼焊(han)、圍焊(han)后車制(zhi)(zhi)等工藝(yi)制(zhi)(zhi)成,環(huan)面應(ying)平(ping)整(zheng),其平(ping)面度誤差應(ying)小于1%;環(huan)槽或(huo)倒角與(yu)內(nei)外圓應(ying)同心,與(yu)兩(liang)端面應(ying)對稱。


  e. 帶內環(huan)的墊片可直(zhi)接在內環(huan)外(wai)圓上(shang)纏(chan)繞制成,亦可用專門(men)的機(ji)具將(jiang)內環(huan)與(yu)密封元件緊密固定(ding)。


  f. 定位環與(yu)密封元件之(zhi)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(zhi)于使定位環脫落(luo)。


  g. 密封(feng)元件(jian)纏制后,其密封(feng)面不(bu)允許(xu)再進行任何機械加工或預壓處理。


3. 尺寸測量(liang)范圍及尺寸極限偏差


 a. 纏(chan)繞式(shi)墊片的尺寸測(ce)量范圍見圖13-10.


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 b. 密封元件和內(nei)環、定位(wei)環的內(nei)外徑尺寸極限偏差(cha)見表13-15,厚度極限偏差(cha)見表13-16.


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 c. 大直(zhi)徑法(fa)蘭用(yong)纏(chan)繞式墊片尺寸極限偏(pian)差見表13-17.


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4. 外(wai)觀(guan)質量


  密封(feng)元件的(de)(de)表面不允許有影響密封(feng)性能的(de)(de)徑向貫通(tong)的(de)(de)劃痕、空(kong)隙、凹凸不平及銹斑(ban)等缺(que)陷。


  墊片表面的(de)填充(chong)帶(dai)應均勻,并適(shi)當高出金屬帶(dai);層間(jian)紋理清晰,不應顯露金屬帶(dai)。


 焊點應(ying)在金屬帶“V”形截面(mian)的對稱(cheng)面(mian)上,焊點間距離(li)應(ying)均勻,不應(ying)有未熔合和過(guo)熔等缺陷。


 內環和定(ding)(ding)位環表(biao)面(mian)不應有毛刺、凹凸不平、銹斑(ban)等缺陷;密(mi)(mi)封(feng)元件的上下密(mi)(mi)封(feng)面(mian)應在內環和/或定(ding)(ding)位環上下表(biao)面(mian)的居中位置;內環與(yu)密(mi)(mi)封(feng)元件間應緊密(mi)(mi)固(gu)定(ding)(ding),不允(yun)許(xu)(xu)松動(dong);定(ding)(ding)位環與(yu)密(mi)(mi)封(feng)元件允(yun)許(xu)(xu)在圓周(zhou)方(fang)向相對滑動(dong)。


5. 性能


 a. 墊片壓(ya)縮、回(hui)彈性能的(de)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(shui)壓密封性(xing)能的(de)試(shi)驗(yan)結果應為(wei):試(shi)樣外(wai)緣在(zai)保(bao)壓時(shi)向內無水(shui)珠(zhu)出現、無脫焊及明(ming)顯變形(xing)。



四、纏繞式墊片(pian)的選擇、注意事項及使用方(fang)法(fa)


1. 墊片的選擇


 墊(dian)片的(de)結構型式(shi)(shi)與法蘭密封面的(de)型式(shi)(shi)應匹配。


  a. 基本(ben)型墊片適(shi)用于榫槽面法(fa)蘭,如圖13-11所示。


  b. 內環型(xing)墊片適用于凹凸面法蘭,如(ru)圖13-12所(suo)示。


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  c. 定位環型墊片適(shi)用于平面和(he)突(tu)面法蘭,如圖13-13所示。


  d. 內環和定位環型墊片適用于平(ping)面(mian)和突面(mian)法(fa)蘭,如圖13-14所(suo)示。


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2. 注(zhu)意事項


  a. 纏繞式(shi)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)封(feng)元件(jian)(jian)(即墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)本(ben)(ben)體或(huo)基(ji)本(ben)(ben)型(xing)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian))的(de)(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度(du)應比非(fei)金(jin)屬軟墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度(du)小(xiao)。在制作用于凹凸(tu)面(mian)、平面(mian)和(he)凸(tu)面(mian)法(fa)(fa)蘭的(de)(de)(de)(de)(de)纏繞墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)時,不能(neng)隨(sui)便(bian)用非(fei)金(jin)屬軟墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度(du)尺寸來代替纏繞式(shi)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)密(mi)封(feng)元件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度(du)尺寸。因為纏繞式(shi)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)是半金(jin)屬墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian),標準規格(ge)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)緊(jin)應力在70MPa左(zuo)右(you)時才達(da)到(dao)合理的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)變形,從而產生良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)封(feng)效果。如果隨(sui)意加(jia)大墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)本(ben)(ben)體密(mi)封(feng)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度(du),勢必(bi)造(zao)成壓(ya)(ya)(ya)緊(jin)力降低(di),墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)肯(ken)定不能(neng)達(da)到(dao)標準的(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)變形量,因而不能(neng)產生良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)密(mi)封(feng)。如果超范圍地加(jia)大壓(ya)(ya)(ya)緊(jin)力,又必(bi)然(ran)會使法(fa)(fa)蘭和(he)螺栓產生大量變形,結果會導致泄漏。


  b. 基本(ben)型(xing)墊(dian)片最好不要用于凹凸(tu)面法蘭。這是因(yin)為基本(ben)型(xing)墊(dian)片在法蘭軸(zhou)向壓緊力的作用下,墊(dian)片內圈的焊點容(rong)易開焊,這樣(yang)不但會引起泄漏(lou),而且(qie)墊(dian)片軟填料散落會污染物料和堵塞管道。


  c. 在高溫、深冷或(huo)冷熱頻繁交(jiao)變(bian)、振動較(jiao)大(da)、強(qiang)腐蝕介質(zhi)等惡(e)劣條件下,用(yong)于平面和凸(tu)面法蘭的墊片(pian)最好加裝合(he)理(li)材料的內(nei)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


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


  b. 選擇(ze)合理(li)的墊片(pian)壓縮量(liang),一(yi)般(ban)以0.6~1.2mm為宜。壓縮量(liang)過大,會降低墊片(pian)的回彈(dan)率,使(shi)墊片(pian)失去像彈(dan)簧(huang)似的容易吸(xi)收振(zhen)動的特性。


  c. DN500以上的管道墊(dian)片安裝,可采取(qu)短管法(fa)蘭平面裝配,而后再對接管道的方法(fa)。


  d. 螺栓擰緊順序如圖13-15所示(shi)。


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五、標(biao)記及標(biao)志


1. 標記


a. 標(biao)記方法如(ru)下所示(shi):


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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)環和定位(wei)環型纏繞式墊片,定位(wei)環材料為(wei)低碳鋼、金屬帶和內(nei)環材料為(wei)06Cr19Ni9、填充(chong)帶材料為(wei)柔性石墨,應標記(ji)為(wei): 


  纏繞墊 D 1222 DN100-PN40 GB/T 4622.2


2. 標志


a. 標志方法 


  除基(ji)本型(xing)纏繞式墊片應用標簽標志外,其他形式纏繞式墊片應在定位環(huan)(或內環(huan))上作永久性標志,標志的高度尺寸至少為(wei)2.5mm.


  當用戶有要求時,纏繞式墊片還應標以(yi)可(ke)識別金屬帶(dai)和(he)填(tian)充(chong)帶(dai)材料的顏色色標。


b. 顏色色標 


  金屬帶材(cai)料(liao)(liao)以(yi)定(ding)(ding)位環外(wai)周邊的(de)(de)(de)連續顏色(se)帶表(biao)示(shi)(shi);填充帶材(cai)料(liao)(liao)以(yi)定(ding)(ding)位環外(wai)周邊的(de)(de)(de)間(jian)隔(ge)色(se)條表(biao)示(shi)(shi);DN40及以(yi)上規(gui)格的(de)(de)(de)纏繞式墊片以(yi)四條間(jian)隔(ge)90°的(de)(de)(de)色(se)條表(biao)示(shi)(shi),小于DN40的(de)(de)(de)纏繞式墊片用對(dui)稱兩條色(se)條表(biao)示(shi)(shi)。所用顏色(se)可按表(biao)13-20的(de)(de)(de)規(gui)定(ding)(ding)或按用戶要求而定(ding)(ding)。


①. 為防止不(bu)同材料制成的相同型式墊片(pian)之間(jian)產生混淆(xiao),鼓勵供需雙方共同確定一種合適的顏色代碼。


②. 這些(xie)材料只(zhi)是由特定供(gong)應商(shang)提供(gong)的(de)(de)產(chan)品(pin)的(de)(de)商(shang)品(pin)名。給出這些(xie)信(xin)息是為(wei)了(le)方便本部(bu)分的(de)(de)使用者,并(bing)不(bu)表示(shi)對這些(xie)產(chan)品(pin)的(de)(de)認(ren)可。如(ru)果(guo)其(qi)他等效(xiao)(xiao)產(chan)品(pin)具有相同(tong)的(de)(de)效(xiao)(xiao)果(guo),則可使用等效(xiao)(xiao)產(chan)品(pin)。