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(hao)


1. 型式


  a. 纏繞式墊分(fen)為以下(xia)四種型式:基本(ben)型(見(jian)圖13-1)、帶內環型(見(jian)圖13-2)、帶定(ding)位(wei)環型(見(jian)圖13-3)、帶內環和定(ding)位(wei)環型(見(jian)圖13-4)。


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  b. 纏繞式墊片的(de)典型結(jie)構如圖13-5所示。


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  c. 與墊(dian)片型(xing)(xing)式(shi)相(xiang)配合的法蘭按以下規定:基本型(xing)(xing)的墊(dian)片應(ying)選用(yong)榫槽面(mian)(mian)法蘭,帶(dai)內(nei)環(huan)型(xing)(xing)的墊(dian)片應(ying)選用(yong)凹凸面(mian)(mian)法蘭,帶(dai)定位(wei)(wei)環(huan)型(xing)(xing)的墊(dian)片應(ying)選用(yong)突面(mian)(mian)或(huo)全(quan)(quan)平(ping)面(mian)(mian)法蘭,帶(dai)內(nei)環(huan)和定位(wei)(wei)環(huan)型(xing)(xing)的墊(dian)片應(ying)優先選用(yong)突面(mian)(mian)和全(quan)(quan)平(ping)面(mian)(mian)法蘭。


 標準的使(shi)用(yong)者需(xu)考慮到不帶(dai)內環內徑(jing)處又無(wu)約束的狀況下,纏繞式墊片可能(neng)會(hui)發生徑(jing)向屈曲而(er)影響(xiang)正常使(shi)用(yong)的風險。


2. 代號


  a. 纏繞式(shi)墊片型式(shi)的代號見表13-1.


  b. 纏繞式墊(dian)片用材(cai)料的代號(hao)見表13-2.


二(er)、尺寸


 1. 公(gong)稱(cheng)壓力用 PN 標記的法蘭用墊片


   a. 榫(sun)槽(cao)面法蘭用基本(ben)纏繞式墊片的尺寸見圖 13-6和表(biao)13-3。


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   b. 凹凸(tu)面(mian)法蘭用帶內環纏(chan)繞式墊片(pian)的尺寸見圖 13-7和表13-4。



   c. 全(quan)平面和凸面法蘭用定(ding)位環(huan)纏繞式墊片的尺寸(cun)見圖(tu)13-8和表13-5。



   d. 全(quan)平面和凸面法蘭(lan)用(yong)帶(dai)內環和定位環纏繞式墊片的(de)尺寸見圖(tu)13-9 和表13-6。





2. 公稱壓力用 Class 標記的法蘭用墊片


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


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   b. 凹凸(tu)面法蘭用帶內環型纏繞式墊片(pian)尺(chi)寸見圖(tu) 13-7 和表13-8。



   c. 全平面和(he)突(tu)面法蘭用帶定(ding)位環型纏繞(rao)式墊片(pian)尺寸見(jian)圖13-8和(he)表13-9.


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   d. 全(quan)平面(mian)和突面(mian)法蘭用帶(dai)內環和定(ding)位環型纏(chan)繞(rao)式(shi)墊片尺寸見(jian)圖13-9和表(biao)13-10.


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3. 公稱(cheng)壓力用Class標記(ji)的大直徑(jing)法蘭用墊片


   a. 公稱壓力用Class標(biao)記的(de)A系列大直徑(jing)法蘭用纏繞式墊片尺寸見(jian)圖(tu)13-8、圖(tu)13-9及(ji)表13-11.


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   b. 公稱壓力用(yong)Class標記(ji)的B系列(lie)大直徑法蘭用(yong)纏繞(rao)式墊(dian)片尺寸見圖13-8、圖13-9及表13-12。


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三、技術要求(qiu)


1. 材(cai)料(liao)


 a. 金屬帶 


   對金屬帶的要求(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(tian)充帶 


  對填充帶的(de)要求(qiu)如下(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。


       值得注意的是:根據法律要求,含有石棉成分的材料在處(chu)理(li)時應(ying)采取(qu)防(fang)范措施,確(que)對人(ren)體健(jian)康不構(gou)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 


 除供需雙方另有協議外,內環(huan)材料的耐蝕(shi)(shi)性應(ying)(ying)等于或優于金屬(shu)帶,內環(huan)、定位環(huan)如果使用(yong)碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)材料,則應(ying)(ying)采用(yong)噴塑、金屬(shu)鍍層(ceng)或其他涂層(ceng)處(chu)理,以防大氣腐(fu)蝕(shi)(shi)。內環(huan)、定位環(huan)的材質應(ying)(ying)符合GB/T 912-2008《碳(tan)(tan)(tan)素(su)(su)結構(gou)鋼(gang)和低合金結構(gou)鋼(gang)熱(re)軋薄鋼(gang)板(ban)及鋼(gang)帶》、GB/T 11253-2007《碳(tan)(tan)(tan)素(su)(su)結構(gou)鋼(gang)冷軋薄鋼(gang)板(ban)及鋼(gang)帶》、GB/T 3280-2007《不(bu)銹鋼(gang)冷軋鋼(gang)板(ban)和鋼(gang)帶》或相關標準(zhun)的規定。


2. 工(gong)藝要求


  a. 纏繞式(shi)墊(dian)片(pian)由預成(cheng)(cheng)型的(de)(de)金屬帶(dai)和(he)扁平填充(chong)帶(dai)交錯疊制(zhi)而(er)成(cheng)(cheng)(按圈數(shu)計數(shu)環(huan)繞層),金屬帶(dai)和(he)填充(chong)帶(dai)應緊密貼合,層次均勻(yun),無折(zhe)皺、空隙(xi)等(deng)現(xian)象(xiang)。對(dui)制(zhi)成(cheng)(cheng)的(de)(de)墊(dian)片(pian),填充(chong)帶(dai)與(yu)金屬帶(dai)在(zai)兩(liang)個端(duan)面(mian)上(shang)應均勻(yun),填充(chong)帶(dai)應適(shi)當(dang)高出金屬帶(dai),層間紋理清晰,不應顯露(lu)金屬帶(dai)。


  b. 內纏(chan)繞層(ceng)至少應有三(san)層(ceng)沒(mei)有填(tian)充(chong)物的預(yu)制(zhi)金(jin)屬帶(dai)。開始(shi)兩層(ceng)應沿(yan)圓周最(zui)(zui)少點(dian)焊3處,最(zui)(zui)大(da)間(jian)距為(wei)75mm.外纏(chan)繞帶(dai)層(ceng)亦(yi)最(zui)(zui)少應有三(san)層(ceng)沒(mei)有填(tian)充(chong)物的預(yu)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(mei)有填(tian)充(chong)物的金(jin)屬帶(dai)不計入(ru)密(mi)封面。


  c. 從終端焊(han)點到(dao)前一(yi)個焊(han)點的距離不應(ying)大(da)于35mm,帶定(ding)位(wei)環(huan)型的纏繞墊(dian)(dian)片(pian)終端點焊(han)后(hou)再加繞3~4圈松馳的預制金屬帶,可用來將墊(dian)(dian)片(pian)卡在定(ding)位(wei)環(huan)中。


  d. 內環、定位環可由整板沖制、車制,或經(jing)拼焊、圍焊后(hou)車制等工(gong)藝制成(cheng),環面(mian)(mian)應(ying)平整,其平面(mian)(mian)度誤差應(ying)小(xiao)于1%;環槽或倒角與內外圓應(ying)同心,與兩(liang)端面(mian)(mian)應(ying)對稱。


  e. 帶內(nei)(nei)環的墊片可直接在內(nei)(nei)環外圓上纏繞制成,亦(yi)可用專(zhuan)門的機具將內(nei)(nei)環與(yu)密封元件緊密固(gu)定。


  f. 定(ding)(ding)位(wei)環與密(mi)封元(yuan)件之間(jian)(jian)應有適當(dang)的裝(zhuang)配間(jian)(jian)隙(xi),但應保證墊片在正常(chang)使(shi)用時不至于使(shi)定(ding)(ding)位(wei)環脫落(luo)。


  g. 密封元件纏制后,其(qi)密封面不(bu)允(yun)許(xu)再進行任何機械加工或預壓處理。


3. 尺(chi)寸測量范(fan)圍(wei)及尺(chi)寸極(ji)限偏差(cha)


 a. 纏繞式墊(dian)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)(nei)環、定位(wei)環的內(nei)(nei)外徑尺(chi)寸(cun)極限(xian)偏差(cha)見表13-15,厚度極限(xian)偏差(cha)見表13-16.


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 c. 大直徑法蘭用纏繞(rao)式墊片(pian)尺寸極限偏差見表13-17.


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4. 外(wai)觀(guan)質量


  密封元(yuan)件的(de)表(biao)面不允許有影響密封性能的(de)徑(jing)向貫通的(de)劃痕、空隙、凹凸(tu)不平及(ji)銹斑等缺陷。


  墊片表(biao)面的填充帶應均勻(yun),并(bing)適當高出(chu)金屬(shu)帶;層間紋理清晰,不應顯露金屬(shu)帶。


 焊點應(ying)在金(jin)屬帶“V”形(xing)截面的對稱面上,焊點間(jian)距(ju)離(li)應(ying)均勻,不(bu)應(ying)有未熔(rong)(rong)合和(he)過熔(rong)(rong)等(deng)缺陷。


 內(nei)環和定(ding)位環表(biao)面不應(ying)有毛(mao)刺、凹凸不平、銹斑(ban)等缺陷;密(mi)封(feng)元件(jian)的上(shang)下密(mi)封(feng)面應(ying)在(zai)內(nei)環和/或(huo)定(ding)位環上(shang)下表(biao)面的居中位置;內(nei)環與密(mi)封(feng)元件(jian)間應(ying)緊密(mi)固定(ding),不允許(xu)松(song)動;定(ding)位環與密(mi)封(feng)元件(jian)允許(xu)在(zai)圓周方(fang)向相對滑動。


5. 性能


 a. 墊(dian)片壓縮、回彈(dan)性能的試驗條件(jian)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(pian)水(shui)壓密封性能(neng)的試驗結果應為(wei):試樣外(wai)緣(yuan)在保壓時向內(nei)無(wu)水(shui)珠出現、無(wu)脫焊及明(ming)顯變形。



四、纏(chan)繞(rao)式墊片(pian)的選擇(ze)、注意事項及使用方(fang)法(fa)


1. 墊(dian)片的選擇(ze)


 墊片的結(jie)構型(xing)式(shi)與法蘭密(mi)封面(mian)的型(xing)式(shi)應匹配。


  a. 基本型墊片適用于榫槽(cao)面法蘭,如圖13-11所示(shi)。


  b. 內環型墊片適用于凹凸面法(fa)蘭,如圖(tu)13-12所示。


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  c. 定位環型墊片適用于平面(mian)和突面(mian)法(fa)蘭,如圖13-13所示。


  d. 內環(huan)(huan)和定位環(huan)(huan)型墊片適用于平面和突面法蘭(lan),如圖13-14所示。


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2. 注意事項(xiang)


  a. 纏(chan)繞式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)封元件(jian)(即墊(dian)(dian)(dian)片(pian)本(ben)體或基本(ben)型墊(dian)(dian)(dian)片(pian))的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度應比非(fei)金(jin)屬軟墊(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度小。在制作用于凹凸面、平面和凸面法(fa)蘭的(de)(de)(de)(de)纏(chan)繞墊(dian)(dian)(dian)片(pian)時,不能(neng)隨(sui)便用非(fei)金(jin)屬軟墊(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度尺寸(cun)來代替纏(chan)繞式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)密(mi)(mi)封元件(jian)的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度尺寸(cun)。因為纏(chan)繞式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)是(shi)半金(jin)屬墊(dian)(dian)(dian)片(pian),標準規格墊(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)(de)(de)壓緊應力在70MPa左右(you)時才(cai)達(da)到合(he)理的(de)(de)(de)(de)壓縮變(bian)形(xing),從而(er)產生良好的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)封效果。如(ru)(ru)果隨(sui)意加(jia)大墊(dian)(dian)(dian)片(pian)本(ben)體密(mi)(mi)封面的(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度,勢必造成壓緊力降低,墊(dian)(dian)(dian)片(pian)肯定不能(neng)達(da)到標準的(de)(de)(de)(de)壓縮變(bian)形(xing)量(liang),因而(er)不能(neng)產生良好的(de)(de)(de)(de)密(mi)(mi)封。如(ru)(ru)果超(chao)范圍地加(jia)大壓緊力,又(you)必然會使法(fa)蘭和螺栓產生大量(liang)變(bian)形(xing),結果會導致泄漏。


  b. 基本型墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)最好不要用于凹凸面法蘭(lan)。這是因(yin)為基本型墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)在法蘭(lan)軸向壓緊力的作用下,墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)內圈的焊點容易(yi)開焊,這樣(yang)不但會引起(qi)泄漏(lou),而(er)且墊(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)軟(ruan)填(tian)料(liao)(liao)散落會污染物料(liao)(liao)和堵塞管道。


  c. 在高溫、深冷或冷熱頻(pin)繁交變(bian)、振動較大、強腐蝕介質等惡劣條件下,用于平(ping)面(mian)和凸面(mian)法蘭的(de)墊片(pian)最好加裝(zhuang)合理材(cai)料(liao)的(de)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(fang)法


  a. 擰(ning)緊(jin)螺栓時,要(yao)使墊片均(jun)勻受力,對稱(cheng)把緊(jin)。


  b. 選擇合理的(de)墊(dian)(dian)片壓縮量(liang),一般以0.6~1.2mm為(wei)宜。壓縮量(liang)過大,會(hui)降低墊(dian)(dian)片的(de)回(hui)彈(dan)率(lv),使墊(dian)(dian)片失去像彈(dan)簧似(si)的(de)容易(yi)吸收振動的(de)特性。


  c. DN500以上的管道(dao)(dao)墊片安裝,可采取短管法蘭(lan)平面裝配(pei),而后再對(dui)接管道(dao)(dao)的方法。


  d. 螺栓擰緊(jin)順序如圖13-15所示。


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五(wu)、標記及標志


1. 標記


a. 標記方法如下所(suo)示:


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b. 標(biao)記(ji)示例:


  公稱(cheng)尺寸100mm、公稱(cheng)壓力4.0MPa的帶內環(huan)和(he)(he)定位環(huan)型纏繞式墊片,定位環(huan)材(cai)料為低(di)碳鋼、金(jin)屬(shu)帶和(he)(he)內環(huan)材(cai)料為06Cr19Ni9、填充帶材(cai)料為柔性石墨(mo),應標記為: 


  纏繞墊 D 1222 DN100-PN40 GB/T 4622.2


2. 標志(zhi)


a. 標志方(fang)法 


  除基(ji)本型纏(chan)繞(rao)式(shi)(shi)墊(dian)片應用標(biao)(biao)簽標(biao)(biao)志(zhi)外,其他形式(shi)(shi)纏(chan)繞(rao)式(shi)(shi)墊(dian)片應在定位環(或(huo)內環)上(shang)作永久(jiu)性標(biao)(biao)志(zhi),標(biao)(biao)志(zhi)的高度(du)尺寸至少為2.5mm.


  當用戶(hu)有要求時,纏(chan)繞式墊片還應標(biao)以可識別金(jin)屬帶和(he)填充帶材料的顏(yan)色色標(biao)。


b. 顏色色標 


  金屬帶材料(liao)以定(ding)位(wei)環外周(zhou)邊(bian)的連續顏(yan)色(se)(se)(se)(se)帶表(biao)示(shi);填充(chong)帶材料(liao)以定(ding)位(wei)環外周(zhou)邊(bian)的間隔色(se)(se)(se)(se)條(tiao)(tiao)表(biao)示(shi);DN40及以上規格(ge)的纏繞式墊(dian)片以四條(tiao)(tiao)間隔90°的色(se)(se)(se)(se)條(tiao)(tiao)表(biao)示(shi),小于DN40的纏繞式墊(dian)片用(yong)對稱兩條(tiao)(tiao)色(se)(se)(se)(se)條(tiao)(tiao)表(biao)示(shi)。所用(yong)顏(yan)色(se)(se)(se)(se)可(ke)按(an)表(biao)13-20的規定(ding)或按(an)用(yong)戶(hu)要求而定(ding)。


①. 為防(fang)止(zhi)不同(tong)材料制(zhi)成的相同(tong)型式墊片之間產生混淆,鼓勵供需(xu)雙方共同(tong)確定一種合適的顏(yan)色代碼。


②. 這(zhe)(zhe)些材(cai)料(liao)只是由特定供應商提(ti)供的(de)(de)產品的(de)(de)商品名。給出這(zhe)(zhe)些信息是為了(le)方便本(ben)部分的(de)(de)使用者,并不表示(shi)對這(zhe)(zhe)些產品的(de)(de)認(ren)可。如果其他(ta)等效(xiao)(xiao)產品具有相同的(de)(de)效(xiao)(xiao)果,則(ze)可使用等效(xiao)(xiao)產品。