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. 纏繞式墊分為(wei)以下四種型(xing)式:基本型(xing)(見圖(tu)(tu)13-1)、帶內(nei)環(huan)型(xing)(見圖(tu)(tu)13-2)、帶定位環(huan)型(xing)(見圖(tu)(tu)13-3)、帶內(nei)環(huan)和定位環(huan)型(xing)(見圖(tu)(tu)13-4)。

b. 纏繞(rao)式墊片的典型結(jie)構如圖13-5所示。

c. 與墊(dian)片(pian)(pian)型(xing)式(shi)相配合的(de)(de)法(fa)蘭(lan)(lan)按以下規定(ding):基本型(xing)的(de)(de)墊(dian)片(pian)(pian)應選(xuan)用(yong)榫槽面法(fa)蘭(lan)(lan),帶(dai)內環(huan)(huan)型(xing)的(de)(de)墊(dian)片(pian)(pian)應選(xuan)用(yong)凹(ao)凸面法(fa)蘭(lan)(lan),帶(dai)定(ding)位環(huan)(huan)型(xing)的(de)(de)墊(dian)片(pian)(pian)應選(xuan)用(yong)突面或全平面法(fa)蘭(lan)(lan),帶(dai)內環(huan)(huan)和(he)定(ding)位環(huan)(huan)型(xing)的(de)(de)墊(dian)片(pian)(pian)應優(you)先選(xuan)用(yong)突面和(he)全平面法(fa)蘭(lan)(lan)。
標準(zhun)的(de)使用者需考慮到不(bu)帶(dai)內環內徑處又無(wu)約束的(de)狀況下,纏繞式墊片可能會發生徑向屈曲而影響正常(chang)使用的(de)風險。
2. 代號
a. 纏繞式墊片型式的代號見(jian)表13-1.
b. 纏繞(rao)式墊片用材料(liao)的代號見表13-2.
二、尺寸
1. 公稱壓力用(yong) PN 標記的法蘭用(yong)墊片
a. 榫(sun)槽面(mian)法蘭用基(ji)本(ben)纏(chan)繞(rao)式墊(dian)片的尺寸見圖 13-6和表13-3。

b. 凹凸面(mian)法蘭用帶內環纏繞式墊片的尺寸(cun)見圖 13-7和表13-4。


c. 全平面和(he)(he)凸面法蘭用定位環纏繞(rao)式(shi)墊片(pian)的尺寸見圖13-8和(he)(he)表(biao)13-5。


d. 全平面和凸(tu)面法蘭用帶內環和定位(wei)環纏繞式墊片的尺寸見圖(tu)13-9 和表13-6。


2. 公稱壓力用 Class 標(biao)記的(de)法蘭用墊片
a. 榫槽面法蘭用基本纏繞式墊片(pian)的尺寸見(jian)圖 13-6和表13-7。

b. 凹凸面法(fa)蘭用(yong)帶內(nei)環型纏繞(rao)式墊片尺寸見圖 13-7 和表13-8。


c. 全平(ping)面和突面法蘭(lan)用(yong)帶定位環型(xing)纏繞式墊片尺寸見圖13-8和表13-9.

d. 全(quan)平面和突面法蘭(lan)用帶(dai)內環和定(ding)位環型纏繞(rao)式墊片尺寸見圖13-9和表(biao)13-10.

3. 公稱壓力用(yong)Class標記的大直徑法蘭(lan)用(yong)墊片(pian)
a. 公稱壓(ya)力用Class標記的A系列大(da)直徑法蘭(lan)用纏繞式墊片(pian)尺寸見圖(tu)13-8、圖(tu)13-9及表13-11.

b. 公稱(cheng)壓力用Class標記(ji)的B系列大直徑(jing)法蘭(lan)用纏繞式(shi)墊片尺寸見圖13-8、圖13-9及表13-12。

三、技術要求
1. 材料
a. 金屬帶
對金屬帶的(de)要(yao)求(qiu)如(ru)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。

b. 填充帶(dai)
對(dui)填充帶的(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(zhu)意的是:根據法律(lv)要求,含有石(shi)棉(mian)成分的材料在處(chu)理(li)時(shi)應采取防范措施,確對人體(ti)健康(kang)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(shuang)方另有協議(yi)外,內(nei)環材料(liao)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)應等于或優于金(jin)屬帶(dai),內(nei)環、定(ding)位環如(ru)果(guo)使用(yong)碳鋼(gang)(gang)材料(liao),則應采用(yong)噴塑、金(jin)屬鍍層或其他(ta)涂(tu)層處理,以防大氣腐蝕(shi)。內(nei)環、定(ding)位環的(de)材質應符合(he)GB/T 912-2008《碳素結構鋼(gang)(gang)和低(di)合(he)金(jin)結構鋼(gang)(gang)熱軋(ya)薄鋼(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)帶(dai)》、GB/T 11253-2007《碳素結構鋼(gang)(gang)冷(leng)軋(ya)薄鋼(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)帶(dai)》、GB/T 3280-2007《不(bu)銹鋼(gang)(gang)冷(leng)軋(ya)鋼(gang)(gang)板(ban)和鋼(gang)(gang)帶(dai)》或相(xiang)關標準的(de)規(gui)定(ding)。
2. 工藝要求
a. 纏繞式墊片由預成型的金屬(shu)帶(dai)(dai)(dai)(dai)和扁平填(tian)充帶(dai)(dai)(dai)(dai)交錯疊制而成(按圈數(shu)計數(shu)環繞層(ceng)(ceng)),金屬(shu)帶(dai)(dai)(dai)(dai)和填(tian)充帶(dai)(dai)(dai)(dai)應(ying)(ying)緊密貼合,層(ceng)(ceng)次(ci)均勻(yun),無折皺、空隙(xi)等現(xian)象。對制成的墊片,填(tian)充帶(dai)(dai)(dai)(dai)與金屬(shu)帶(dai)(dai)(dai)(dai)在兩個端面(mian)上(shang)應(ying)(ying)均勻(yun),填(tian)充帶(dai)(dai)(dai)(dai)應(ying)(ying)適當高出金屬(shu)帶(dai)(dai)(dai)(dai),層(ceng)(ceng)間紋(wen)理清晰,不(bu)應(ying)(ying)顯露金屬(shu)帶(dai)(dai)(dai)(dai)。
b. 內纏(chan)繞(rao)層(ceng)至少(shao)應有(you)(you)三(san)層(ceng)沒(mei)有(you)(you)填充(chong)物(wu)的(de)預(yu)制(zhi)金(jin)屬(shu)帶(dai)。開始兩層(ceng)應沿圓周最少(shao)點焊(han)(han)(han)3處,最大間距為75mm.外纏(chan)繞(rao)帶(dai)層(ceng)亦最少(shao)應有(you)(you)三(san)層(ceng)沒(mei)有(you)(you)填充(chong)物(wu)的(de)預(yu)制(zhi)金(jin)屬(shu)帶(dai)。沿圓周最少(shao)點焊(han)(han)(han)3處,最后點焊(han)(han)(han)為終端點焊(han)(han)(han)。沒(mei)有(you)(you)填充(chong)物(wu)的(de)金(jin)屬(shu)帶(dai)不計(ji)入密(mi)封面。
c. 從終端(duan)(duan)焊點(dian)到前一個焊點(dian)的距離(li)不應大于35mm,帶定(ding)位環(huan)型(xing)的纏繞(rao)墊片終端(duan)(duan)點(dian)焊后再加繞(rao)3~4圈松馳的預制(zhi)金(jin)屬帶,可用來將墊片卡在定(ding)位環(huan)中。
d. 內環(huan)(huan)、定位(wei)環(huan)(huan)可由整板沖(chong)制、車(che)制,或經拼焊(han)、圍焊(han)后車(che)制等(deng)工藝(yi)制成,環(huan)(huan)面應平(ping)整,其平(ping)面度誤差應小(xiao)于1%;環(huan)(huan)槽或倒角(jiao)與內外圓應同心,與兩端面應對(dui)稱(cheng)。
e. 帶內環(huan)的墊(dian)片(pian)可直接在內環(huan)外圓(yuan)上(shang)纏繞制成(cheng),亦可用專門(men)的機具將(jiang)內環(huan)與密封(feng)元件緊密固定。
f. 定(ding)位環(huan)與密封(feng)元件之間應有適(shi)當的裝配間隙(xi),但應保(bao)證墊片(pian)在(zai)正常使用時不(bu)至(zhi)于使定(ding)位環(huan)脫落。
g. 密封元件纏制后,其密封面不(bu)允許再進行任何機械加工(gong)或預壓處理。
3. 尺寸(cun)測量范圍(wei)及尺寸(cun)極限偏差
a. 纏(chan)繞式墊片的尺(chi)寸測量范圍見(jian)圖13-10.

b. 密封元件和內環、定位環的內外(wai)徑尺寸極限偏差見表13-15,厚度(du)極限偏差見表13-16.

c. 大直徑法蘭用纏繞(rao)式墊片尺寸極限偏差見表13-17.

4. 外觀質(zhi)量
密封元件的表(biao)面不允(yun)許有影響(xiang)密封性能的徑向貫通的劃痕、空隙(xi)、凹(ao)凸不平(ping)及銹斑等(deng)缺(que)陷(xian)。
墊片表(biao)面的填充帶應(ying)(ying)均(jun)勻,并適當高出金屬帶;層間紋(wen)理(li)清晰,不應(ying)(ying)顯露金屬帶。
焊(han)點應在金屬帶“V”形(xing)截面的對稱面上,焊(han)點間距離應均勻,不(bu)應有未熔合和過(guo)熔等缺陷。
內(nei)環(huan)和定(ding)位(wei)環(huan)表面(mian)(mian)不(bu)(bu)應有毛刺、凹凸不(bu)(bu)平(ping)、銹斑等(deng)缺陷;密封元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)的上下(xia)密封面(mian)(mian)應在(zai)內(nei)環(huan)和/或定(ding)位(wei)環(huan)上下(xia)表面(mian)(mian)的居中位(wei)置;內(nei)環(huan)與密封元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)間應緊密固定(ding),不(bu)(bu)允(yun)許松動;定(ding)位(wei)環(huan)與密封元(yuan)(yuan)(yuan)件(jian)允(yun)許在(zai)圓周方(fang)向相對滑動。
5. 性能
a. 墊片壓縮、回彈性(xing)能的(de)試驗條件和(he)指標見表13-18.

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.

c. 墊片水壓(ya)(ya)密(mi)封(feng)性能的試驗結果應(ying)為:試樣外(wai)緣在保壓(ya)(ya)時(shi)向內無水珠出(chu)現(xian)、無脫焊及明顯變形。
四、纏繞(rao)式墊片的選擇、注意(yi)事項及使(shi)用方法
1. 墊片的(de)選擇
墊片的結構型(xing)(xing)式與法蘭密(mi)封面(mian)的型(xing)(xing)式應匹配。
a. 基本型墊片適(shi)用于榫槽面法蘭,如圖13-11所示。
b. 內環型墊片適用于凹凸面(mian)法(fa)蘭,如(ru)圖13-12所(suo)示。

c. 定位(wei)環(huan)型(xing)墊(dian)片適(shi)用于平面(mian)和突面(mian)法蘭,如圖13-13所示。
d. 內環(huan)和(he)定位環(huan)型墊片適用于平面(mian)和(he)突面(mian)法蘭,如(ru)圖(tu)13-14所示(shi)。

2. 注意事項
a. 纏(chan)(chan)(chan)(chan)繞式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)密封(feng)(feng)元(yuan)(yuan)件(即墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)本(ben)(ben)體或基本(ben)(ben)型墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度應比非金(jin)屬軟(ruan)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度小。在制作用(yong)于凹凸面(mian)、平面(mian)和凸面(mian)法(fa)蘭(lan)(lan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)纏(chan)(chan)(chan)(chan)繞墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)時,不能(neng)隨便用(yong)非金(jin)屬軟(ruan)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度尺寸來代替纏(chan)(chan)(chan)(chan)繞式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)密封(feng)(feng)元(yuan)(yuan)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度尺寸。因為(wei)纏(chan)(chan)(chan)(chan)繞式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)是半(ban)金(jin)屬墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian),標準規格(ge)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)緊(jin)(jin)應力在70MPa左右時才達到合理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮變(bian)形,從而產生良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)密封(feng)(feng)效果(guo)。如果(guo)隨意加(jia)大墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)本(ben)(ben)體密封(feng)(feng)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度,勢(shi)必造成(cheng)壓(ya)緊(jin)(jin)力降低(di),墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)肯定不能(neng)達到標準的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)縮變(bian)形量(liang),因而不能(neng)產生良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)密封(feng)(feng)。如果(guo)超范(fan)圍地加(jia)大壓(ya)緊(jin)(jin)力,又必然會使法(fa)蘭(lan)(lan)和螺栓產生大量(liang)變(bian)形,結果(guo)會導(dao)致泄漏。
b. 基(ji)本型(xing)墊片(pian)(pian)最好(hao)不(bu)要(yao)用于凹凸面法(fa)蘭(lan)(lan)。這(zhe)是(shi)因為基(ji)本型(xing)墊片(pian)(pian)在法(fa)蘭(lan)(lan)軸向壓緊力的作用下,墊片(pian)(pian)內圈(quan)的焊點容(rong)易開焊,這(zhe)樣不(bu)但(dan)會引起泄漏,而且墊片(pian)(pian)軟(ruan)填料散落會污染物(wu)料和堵(du)塞管道。
c. 在高溫、深冷或冷熱頻(pin)繁交變、振動較大(da)、強腐蝕介(jie)質(zhi)等惡(e)劣條(tiao)件下,用(yong)于平面和凸面法蘭的(de)(de)墊片最好(hao)加裝(zhuang)合理材料的(de)(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. 使用方法
a. 擰(ning)緊(jin)(jin)螺栓(shuan)時,要使(shi)墊片均(jun)勻受力,對稱把緊(jin)(jin)。
b. 選擇(ze)合理(li)的墊片(pian)壓縮量(liang),一般以(yi)0.6~1.2mm為宜(yi)。壓縮量(liang)過大(da),會降低墊片(pian)的回(hui)彈率,使墊片(pian)失去像彈簧似的容易吸收振動的特性。
c. DN500以上的(de)管(guan)道(dao)墊片(pian)安裝,可采(cai)取短管(guan)法蘭平面裝配,而后再對(dui)接管(guan)道(dao)的(de)方法。
d. 螺栓擰緊順序如圖13-15所示。

五(wu)、標記及標志
1. 標記(ji)
a. 標記方法如(ru)下所示:

b. 標(biao)記(ji)示(shi)例:
公(gong)稱尺寸100mm、公(gong)稱壓力(li)4.0MPa的(de)帶(dai)(dai)內(nei)環(huan)和(he)定位(wei)環(huan)型(xing)纏繞式墊片(pian),定位(wei)環(huan)材(cai)料(liao)為低碳鋼、金屬帶(dai)(dai)和(he)內(nei)環(huan)材(cai)料(liao)為06Cr19Ni9、填充帶(dai)(dai)材(cai)料(liao)為柔性石墨,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)式(shi)墊片應用(yong)標(biao)簽標(biao)志(zhi)外(wai),其他(ta)形(xing)式(shi)纏(chan)繞(rao)式(shi)墊片應在(zai)定位環(或內環)上作永久性標(biao)志(zhi),標(biao)志(zhi)的(de)高(gao)度(du)尺(chi)寸至少(shao)為2.5mm.
當(dang)用(yong)戶有要求時,纏繞式(shi)墊片(pian)還應(ying)標以可識別金屬帶(dai)和填充帶(dai)材(cai)料的(de)顏色(se)色(se)標。
b. 顏(yan)色色標(biao)
金屬帶(dai)(dai)材料(liao)以定位環外周邊的(de)(de)連續顏(yan)(yan)色帶(dai)(dai)表(biao)(biao)(biao)示;填充帶(dai)(dai)材料(liao)以定位環外周邊的(de)(de)間隔色條表(biao)(biao)(biao)示;DN40及以上規格的(de)(de)纏繞式墊片以四條間隔90°的(de)(de)色條表(biao)(biao)(biao)示,小于DN40的(de)(de)纏繞式墊片用對稱(cheng)兩條色條表(biao)(biao)(biao)示。所用顏(yan)(yan)色可按(an)表(biao)(biao)(biao)13-20的(de)(de)規定或按(an)用戶要求而定。


①. 為防止不同材料(liao)制成的(de)相同型式墊片之間產(chan)生混(hun)淆,鼓勵供需雙方共同確定一種合適(shi)的(de)顏色代碼。
②. 這些(xie)材料(liao)只是(shi)由特(te)定供(gong)應商(shang)提供(gong)的(de)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)商(shang)品(pin)名。給出這些(xie)信息是(shi)為了方便(bian)本部分的(de)使用(yong)者,并不表示對這些(xie)產(chan)(chan)(chan)品(pin)的(de)認可。如果其他(ta)等效產(chan)(chan)(chan)品(pin)具有相同的(de)效果,則(ze)可使用(yong)等效產(chan)(chan)(chan)品(pin)。

