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(fa)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(dai)號


1. 型式


  a. 纏繞(rao)式(shi)(shi)墊分為(wei)以下(xia)四種型式(shi)(shi):基(ji)本(ben)型(見(jian)(jian)(jian)圖13-1)、帶(dai)(dai)內環(huan)型(見(jian)(jian)(jian)圖13-2)、帶(dai)(dai)定位環(huan)型(見(jian)(jian)(jian)圖13-3)、帶(dai)(dai)內環(huan)和(he)定位環(huan)型(見(jian)(jian)(jian)圖13-4)。


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  b. 纏(chan)繞(rao)式(shi)墊片的典型(xing)結構如(ru)圖(tu)13-5所示。


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  c. 與墊(dian)片(pian)(pian)型(xing)(xing)式相(xiang)配合(he)的法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)按以下規定(ding):基本型(xing)(xing)的墊(dian)片(pian)(pian)應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)榫槽面(mian)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan),帶內(nei)環(huan)型(xing)(xing)的墊(dian)片(pian)(pian)應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)凹凸(tu)面(mian)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan),帶定(ding)位(wei)(wei)環(huan)型(xing)(xing)的墊(dian)片(pian)(pian)應(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)突面(mian)或全(quan)平面(mian)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan),帶內(nei)環(huan)和定(ding)位(wei)(wei)環(huan)型(xing)(xing)的墊(dian)片(pian)(pian)應(ying)優先選(xuan)(xuan)用(yong)突面(mian)和全(quan)平面(mian)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)。


 標準的使用(yong)者需考慮到不帶內(nei)環內(nei)徑處又無約束(shu)的狀況(kuang)下,纏(chan)繞式墊片(pian)可能會發生徑向屈曲而影響正常使用(yong)的風(feng)險。


2. 代號


  a. 纏繞式墊片(pian)型式的代(dai)號見表13-1.


  b. 纏繞式(shi)墊片用材料的代號見表13-2.


二、尺寸


 1. 公稱壓力(li)用 PN 標記的(de)法蘭用墊片(pian)


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


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   b. 凹(ao)凸面法蘭用帶內(nei)環纏繞(rao)式墊片的(de)尺(chi)寸見圖 13-7和(he)表13-4。



   c. 全平面(mian)和凸(tu)面(mian)法(fa)蘭(lan)用定位環(huan)纏繞式墊片的(de)尺寸(cun)見圖13-8和表13-5。



   d. 全(quan)平面和(he)凸(tu)面法蘭用帶內環(huan)和(he)定位環(huan)纏繞(rao)式墊片的(de)尺(chi)寸見圖13-9 和(he)表13-6。





2. 公稱(cheng)壓力用 Class 標記的法蘭用墊片


   a. 榫(sun)槽面法(fa)蘭用基本纏繞式墊片的尺寸見圖 13-6和表13-7。


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



   c. 全平面和(he)突面法蘭用帶定(ding)位環型(xing)纏(chan)繞式墊片尺寸見圖13-8和(he)表(biao)13-9.


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


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3. 公稱(cheng)壓力用(yong)(yong)Class標(biao)記的大直(zhi)徑法蘭(lan)用(yong)(yong)墊片


   a. 公稱壓力用(yong)Class標記的A系列大直徑法蘭用(yong)纏繞(rao)式墊片尺(chi)寸(cun)見圖13-8、圖13-9及表13-11.


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


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三、技術(shu)要求


1. 材(cai)料


 a. 金屬帶 


   對金屬帶的要求如下:


   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(tian)充(chong)帶 


  對填充帶的要求如(ru)下(xia):


  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(zhu)意的是(shi):根據(ju)法律(lv)要求,含有石棉成分(fen)的材料在處理時應采取防范措施,確對人體健康不構(gou)成危害(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(huan)和定位環(huan) 


 除供需雙方另有協(xie)議外(wai),內環(huan)材(cai)料(liao)的耐蝕性應等于或優(you)于金(jin)屬(shu)帶(dai),內環(huan)、定位環(huan)如果(guo)使用碳鋼(gang)(gang)材(cai)料(liao),則應采用噴塑、金(jin)屬(shu)鍍層或其他涂(tu)層處理,以防大氣腐蝕。內環(huan)、定位環(huan)的材(cai)質應符合(he)GB/T 912-2008《碳素結(jie)構鋼(gang)(gang)和低合(he)金(jin)結(jie)構鋼(gang)(gang)熱軋薄鋼(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)帶(dai)》、GB/T 11253-2007《碳素結(jie)構鋼(gang)(gang)冷(leng)軋薄鋼(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)帶(dai)》、GB/T 3280-2007《不銹鋼(gang)(gang)冷(leng)軋鋼(gang)(gang)板(ban)和鋼(gang)(gang)帶(dai)》或相關標準的規定。


2. 工藝要求


  a. 纏繞式墊片由預成型的(de)金(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)(dai)和扁平填(tian)(tian)充(chong)帶(dai)(dai)(dai)交錯疊制(zhi)而成(按圈數(shu)計(ji)數(shu)環繞層),金(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)(dai)和填(tian)(tian)充(chong)帶(dai)(dai)(dai)應(ying)緊密(mi)貼(tie)合,層次均(jun)勻(yun),無折皺、空隙等現象。對制(zhi)成的(de)墊片,填(tian)(tian)充(chong)帶(dai)(dai)(dai)與金(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)(dai)在兩個(ge)端面上(shang)應(ying)均(jun)勻(yun),填(tian)(tian)充(chong)帶(dai)(dai)(dai)應(ying)適當高出(chu)金(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)(dai),層間紋理清晰(xi),不應(ying)顯露金(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)(dai)。


  b. 內纏繞層至少(shao)應有(you)三層沒有(you)填(tian)充(chong)物(wu)的預制金(jin)屬帶。開始兩層應沿(yan)圓周(zhou)最(zui)少(shao)點(dian)焊3處,最(zui)大間距為(wei)75mm.外(wai)纏繞帶層亦最(zui)少(shao)應有(you)三層沒有(you)填(tian)充(chong)物(wu)的預制金(jin)屬帶。沿(yan)圓周(zhou)最(zui)少(shao)點(dian)焊3處,最(zui)后點(dian)焊為(wei)終端(duan)點(dian)焊。沒有(you)填(tian)充(chong)物(wu)的金(jin)屬帶不計入密封面。


  c. 從(cong)終端(duan)焊點到前一個(ge)焊點的距離不(bu)應大于35mm,帶定(ding)位(wei)(wei)環型的纏繞墊片(pian)終端(duan)點焊后(hou)再加繞3~4圈(quan)松(song)馳(chi)的預制金屬帶,可用來(lai)將墊片(pian)卡在定(ding)位(wei)(wei)環中(zhong)。


  d. 內(nei)環(huan)(huan)(huan)、定位環(huan)(huan)(huan)可(ke)由(you)整板沖制、車(che)制,或經拼焊、圍焊后(hou)車(che)制等(deng)工藝制成,環(huan)(huan)(huan)面(mian)應(ying)(ying)(ying)平整,其平面(mian)度誤差應(ying)(ying)(ying)小于1%;環(huan)(huan)(huan)槽或倒角(jiao)與內(nei)外圓應(ying)(ying)(ying)同(tong)心,與兩端面(mian)應(ying)(ying)(ying)對稱(cheng)。


  e. 帶(dai)內(nei)(nei)環(huan)的墊片(pian)可(ke)(ke)直接在內(nei)(nei)環(huan)外圓上纏繞(rao)制成,亦可(ke)(ke)用專(zhuan)門(men)的機具將內(nei)(nei)環(huan)與密封(feng)元(yuan)件緊密固(gu)定。


  f. 定位(wei)環與(yu)密封元件之間應(ying)有適當的裝(zhuang)配間隙,但應(ying)保證墊(dian)片在正常使用時不至(zhi)于(yu)使定位(wei)環脫落。


  g. 密封(feng)元件纏制后,其密封(feng)面(mian)不允(yun)許再進行任何機械加工或預壓處理。


3. 尺(chi)寸(cun)測量范圍及尺(chi)寸(cun)極限偏差(cha)


 a. 纏(chan)繞(rao)式墊片的(de)尺寸(cun)測量范圍見圖13-10.


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 b. 密封元件和內(nei)環、定(ding)位環的內(nei)外徑尺寸極(ji)限偏(pian)差見表13-15,厚度極(ji)限偏(pian)差見表13-16.


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 c. 大直徑(jing)法(fa)蘭(lan)用(yong)纏繞式墊片尺(chi)寸極限偏差見(jian)表13-17.


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4. 外觀質量


  密(mi)封(feng)(feng)元(yuan)件(jian)的(de)表面不(bu)允(yun)許有(you)影(ying)響(xiang)密(mi)封(feng)(feng)性能的(de)徑向貫通的(de)劃(hua)痕、空隙(xi)、凹凸不(bu)平及銹(xiu)斑(ban)等(deng)缺(que)陷(xian)。


  墊(dian)片表面(mian)的填充帶(dai)應(ying)均勻,并適當高出金(jin)屬帶(dai);層間紋理清晰,不(bu)應(ying)顯露金(jin)屬帶(dai)。


 焊(han)點應在金屬帶(dai)“V”形截面的對稱面上,焊(han)點間(jian)距離應均勻(yun),不應有未熔合和過熔等缺陷。


 內(nei)環(huan)和定位(wei)環(huan)表面(mian)不應有毛刺、凹(ao)凸不平、銹斑等缺陷(xian);密(mi)封元件的上下密(mi)封面(mian)應在內(nei)環(huan)和/或定位(wei)環(huan)上下表面(mian)的居中位(wei)置;內(nei)環(huan)與密(mi)封元件間(jian)應緊密(mi)固(gu)定,不允許(xu)松動;定位(wei)環(huan)與密(mi)封元件允許(xu)在圓周(zhou)方向相(xiang)對滑動。


5. 性能


 a. 墊片壓(ya)縮、回彈性能的(de)試(shi)驗條件和指標見表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(ya)密封性能(neng)的試驗結果(guo)應(ying)為(wei):試樣外緣(yuan)在保壓(ya)時向內無(wu)水珠(zhu)出現、無(wu)脫焊及明顯變形。



四、纏繞式墊(dian)片(pian)的選擇、注意事項及使用方法


1. 墊片的選擇


 墊片的(de)結構型(xing)(xing)式與法蘭(lan)密封(feng)面的(de)型(xing)(xing)式應匹配。


  a. 基(ji)本型墊片適用于榫槽面法蘭(lan),如圖13-11所示。


  b. 內(nei)環型墊片(pian)適用于凹凸面法(fa)蘭,如圖13-12所示。


圖 11.jpg


  c. 定位(wei)環型墊(dian)片適用于(yu)平面(mian)和突面(mian)法(fa)蘭,如圖13-13所示。


  d. 內環(huan)和(he)定位(wei)環(huan)型(xing)墊(dian)片適(shi)用于平面和(he)突面法(fa)蘭,如圖13-14所示(shi)。


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2. 注意事項


  a. 纏(chan)繞式墊(dian)片(pian)(pian)(pian)的密(mi)封(feng)(feng)元件(即墊(dian)片(pian)(pian)(pian)本(ben)體或基(ji)本(ben)型墊(dian)片(pian)(pian)(pian))的寬度(du)應比非金屬(shu)軟(ruan)墊(dian)片(pian)(pian)(pian)的寬度(du)小。在(zai)制作用(yong)于凹(ao)凸面(mian)(mian)(mian)、平(ping)面(mian)(mian)(mian)和凸面(mian)(mian)(mian)法蘭的纏(chan)繞墊(dian)片(pian)(pian)(pian)時(shi)(shi),不能(neng)隨便用(yong)非金屬(shu)軟(ruan)墊(dian)片(pian)(pian)(pian)的寬度(du)尺寸來代替(ti)纏(chan)繞式墊(dian)片(pian)(pian)(pian)密(mi)封(feng)(feng)元件的寬度(du)尺寸。因(yin)為(wei)纏(chan)繞式墊(dian)片(pian)(pian)(pian)是(shi)半金屬(shu)墊(dian)片(pian)(pian)(pian),標準規格墊(dian)片(pian)(pian)(pian)的壓(ya)(ya)緊(jin)應力在(zai)70MPa左(zuo)右時(shi)(shi)才達到合理的壓(ya)(ya)縮變(bian)形(xing),從(cong)而(er)(er)產生(sheng)(sheng)良好的密(mi)封(feng)(feng)效果。如(ru)(ru)果隨意加(jia)大(da)(da)墊(dian)片(pian)(pian)(pian)本(ben)體密(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)(mian)的寬度(du),勢(shi)必(bi)造成(cheng)壓(ya)(ya)緊(jin)力降低,墊(dian)片(pian)(pian)(pian)肯(ken)定不能(neng)達到標準的壓(ya)(ya)縮變(bian)形(xing)量(liang),因(yin)而(er)(er)不能(neng)產生(sheng)(sheng)良好的密(mi)封(feng)(feng)。如(ru)(ru)果超(chao)范圍地加(jia)大(da)(da)壓(ya)(ya)緊(jin)力,又必(bi)然會(hui)使法蘭和螺栓產生(sheng)(sheng)大(da)(da)量(liang)變(bian)形(xing),結果會(hui)導致泄漏(lou)。


  b. 基(ji)本(ben)型墊片(pian)(pian)最好(hao)不要用(yong)于凹凸面法蘭。這是因為基(ji)本(ben)型墊片(pian)(pian)在法蘭軸(zhou)向壓緊力的(de)作(zuo)用(yong)下,墊片(pian)(pian)內圈的(de)焊點容易開焊,這樣不但會引起泄漏,而且墊片(pian)(pian)軟填料散落(luo)會污染物料和(he)堵塞管道。


  c. 在高溫、深(shen)冷或冷熱頻繁交變、振動較(jiao)大、強腐蝕介質等惡(e)劣條(tiao)件(jian)下,用(yong)于(yu)平面和凸面法(fa)蘭的墊片最好加裝合理材(cai)料(liao)的內環(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(yong)方法


  a. 擰(ning)緊(jin)螺栓時,要使墊片均勻受(shou)力,對(dui)稱把緊(jin)。


  b. 選(xuan)擇合理(li)的(de)墊(dian)片(pian)壓(ya)縮(suo)(suo)量(liang)(liang),一般以(yi)0.6~1.2mm為宜。壓(ya)縮(suo)(suo)量(liang)(liang)過大,會降低(di)墊(dian)片(pian)的(de)回彈率,使墊(dian)片(pian)失去(qu)像彈簧似的(de)容易吸收振動的(de)特性。


  c. DN500以上的管(guan)道(dao)(dao)墊片安裝(zhuang),可(ke)采取短管(guan)法蘭平面(mian)裝(zhuang)配,而后再對接管(guan)道(dao)(dao)的方法。


  d. 螺栓擰緊順序如圖13-15所示。


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五、標(biao)記及標(biao)志


1. 標記


a. 標(biao)記(ji)方法(fa)如下所示:


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b. 標記示例:


  公(gong)稱(cheng)尺寸100mm、公(gong)稱(cheng)壓力4.0MPa的帶內(nei)環和(he)定(ding)位(wei)環型(xing)纏繞式墊片,定(ding)位(wei)環材料(liao)(liao)為低碳鋼(gang)、金屬帶和(he)內(nei)環材料(liao)(liao)為06Cr19Ni9、填充(chong)帶材料(liao)(liao)為柔性石(shi)墨,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(chan)繞(rao)(rao)式(shi)墊片(pian)應用標(biao)簽標(biao)志(zhi)外(wai),其他(ta)形式(shi)纏(chan)繞(rao)(rao)式(shi)墊片(pian)應在定位(wei)環(或內環)上(shang)作(zuo)永久(jiu)性(xing)標(biao)志(zhi),標(biao)志(zhi)的高度尺寸至少(shao)為2.5mm.


  當(dang)用戶有要求時,纏繞式墊片還應(ying)標以可(ke)識別金屬帶和填充帶材料的顏(yan)色色標。


b. 顏色色標(biao) 


  金屬帶材(cai)料(liao)以(yi)定位環(huan)外周邊的(de)(de)(de)連續顏(yan)色帶表(biao)示(shi);填充帶材(cai)料(liao)以(yi)定位環(huan)外周邊的(de)(de)(de)間隔色條(tiao)(tiao)表(biao)示(shi);DN40及以(yi)上規格的(de)(de)(de)纏繞式墊片以(yi)四(si)條(tiao)(tiao)間隔90°的(de)(de)(de)色條(tiao)(tiao)表(biao)示(shi),小于(yu)DN40的(de)(de)(de)纏繞式墊片用(yong)對稱(cheng)兩條(tiao)(tiao)色條(tiao)(tiao)表(biao)示(shi)。所用(yong)顏(yan)色可按(an)(an)表(biao)13-20的(de)(de)(de)規定或按(an)(an)用(yong)戶要求(qiu)而定。


①. 為(wei)防止不同(tong)材料制成的相同(tong)型(xing)式(shi)墊片之(zhi)間(jian)產生混淆(xiao),鼓勵供需雙方共同(tong)確定一種合(he)適(shi)的顏色代碼(ma)。


②. 這(zhe)些(xie)材料只是(shi)由特定供應商提(ti)供的(de)(de)產(chan)品(pin)的(de)(de)商品(pin)名(ming)。給出這(zhe)些(xie)信息(xi)是(shi)為(wei)了方(fang)便本部分的(de)(de)使(shi)(shi)用者,并不(bu)表示(shi)對(dui)這(zhe)些(xie)產(chan)品(pin)的(de)(de)認可(ke)。如(ru)果(guo)其他(ta)等效產(chan)品(pin)具有相同的(de)(de)效果(guo),則(ze)可(ke)使(shi)(shi)用等效產(chan)品(pin)。