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(yu)代號(hao)
1. 型式
a. 纏(chan)繞(rao)式墊分為(wei)以(yi)下(xia)四種型(xing)(xing)式:基本(ben)型(xing)(xing)(見(jian)圖(tu)13-1)、帶(dai)內(nei)環型(xing)(xing)(見(jian)圖(tu)13-2)、帶(dai)定(ding)位環型(xing)(xing)(見(jian)圖(tu)13-3)、帶(dai)內(nei)環和定(ding)位環型(xing)(xing)(見(jian)圖(tu)13-4)。

b. 纏繞(rao)式墊(dian)片的典型結構(gou)如圖13-5所(suo)示。

c. 與墊片(pian)(pian)(pian)型(xing)式相配(pei)合的(de)法(fa)(fa)蘭按(an)以下規(gui)定(ding):基本型(xing)的(de)墊片(pian)(pian)(pian)應(ying)(ying)選用榫槽面(mian)法(fa)(fa)蘭,帶(dai)(dai)(dai)內(nei)環型(xing)的(de)墊片(pian)(pian)(pian)應(ying)(ying)選用凹凸面(mian)法(fa)(fa)蘭,帶(dai)(dai)(dai)定(ding)位(wei)環型(xing)的(de)墊片(pian)(pian)(pian)應(ying)(ying)選用突面(mian)或全(quan)(quan)平(ping)(ping)面(mian)法(fa)(fa)蘭,帶(dai)(dai)(dai)內(nei)環和(he)定(ding)位(wei)環型(xing)的(de)墊片(pian)(pian)(pian)應(ying)(ying)優先選用突面(mian)和(he)全(quan)(quan)平(ping)(ping)面(mian)法(fa)(fa)蘭。
標準的(de)使用(yong)者需考慮到(dao)不帶內(nei)環內(nei)徑(jing)(jing)處又無約束的(de)狀況下,纏繞式墊(dian)片(pian)可能會發生徑(jing)(jing)向屈曲而(er)影響正常(chang)使用(yong)的(de)風(feng)險(xian)。
2. 代號
a. 纏(chan)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(liao)的代號見表13-2.
二、尺寸
1. 公稱壓力用 PN 標記的法蘭用墊片(pian)
a. 榫槽面(mian)法蘭用基本纏(chan)繞式墊片(pian)的(de)尺寸見圖 13-6和表13-3。

b. 凹凸(tu)面法蘭用帶內環纏繞(rao)式墊片(pian)的尺寸見圖 13-7和表13-4。


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


d. 全(quan)平面(mian)和(he)凸面(mian)法(fa)蘭用帶內環和(he)定位環纏繞(rao)式(shi)墊片的尺寸見圖(tu)13-9 和(he)表13-6。


2. 公稱壓力(li)用(yong) Class 標記的法蘭用(yong)墊片
a. 榫槽(cao)面法蘭用基本纏繞(rao)式墊片(pian)的尺寸見(jian)圖 13-6和表(biao)13-7。

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


c. 全(quan)平面(mian)和(he)突面(mian)法蘭用帶定位(wei)環型(xing)纏繞(rao)式墊片(pian)尺(chi)寸見圖13-8和(he)表13-9.

d. 全平(ping)面和突面法蘭(lan)用(yong)帶(dai)內環和定位環型纏繞式(shi)墊片尺寸見圖13-9和表13-10.

3. 公稱壓力(li)用Class標記的(de)大直(zhi)徑法蘭用墊片
a. 公(gong)稱壓力用Class標記的A系(xi)列大直徑法(fa)蘭用纏(chan)繞式墊片尺寸見圖13-8、圖13-9及表13-11.

b. 公稱壓力用Class標記(ji)的B系列大(da)直(zhi)徑法蘭(lan)用纏繞式墊(dian)片尺寸見圖13-8、圖13-9及(ji)表13-12。

三、技術要(yao)求
1. 材(cai)料
a. 金屬帶
對金屬(shu)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。

b. 填(tian)充帶
對填(tian)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。
值得注意的是:根(gen)據法律(lv)要求,含有石棉(mian)成分(fen)的材料在處理時應(ying)采取防范措施,確對人體健康不構成危(wei)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(nei)環和定位環
除供需雙(shuang)方另有協議(yi)外,內環(huan)材料的耐(nai)蝕(shi)性應(ying)等于(yu)或優于(yu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)帶,內環(huan)、定位(wei)(wei)環(huan)如果(guo)使(shi)用碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材料,則應(ying)采用噴塑(su)、金(jin)(jin)屬(shu)(shu)鍍層或其(qi)他涂層處理,以防大氣腐(fu)蝕(shi)。內環(huan)、定位(wei)(wei)環(huan)的材質應(ying)符合GB/T 912-2008《碳(tan)素(su)結構鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和低合金(jin)(jin)結構鋼(gang)(gang)(gang)(gang)熱軋(ya)薄鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板及(ji)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)帶》、GB/T 11253-2007《碳(tan)素(su)結構鋼(gang)(gang)(gang)(gang)冷軋(ya)薄鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板及(ji)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)帶》、GB/T 3280-2007《不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)冷軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)板和鋼(gang)(gang)(gang)(gang)帶》或相關標(biao)準的規定。
2. 工藝要求
a. 纏繞(rao)(rao)式(shi)墊(dian)片(pian)由預(yu)成型(xing)的金(jin)屬(shu)(shu)帶(dai)(dai)和(he)扁平(ping)填(tian)充(chong)(chong)帶(dai)(dai)交錯疊制(zhi)而成(按圈數計數環繞(rao)(rao)層(ceng)(ceng)),金(jin)屬(shu)(shu)帶(dai)(dai)和(he)填(tian)充(chong)(chong)帶(dai)(dai)應緊(jin)密貼(tie)合,層(ceng)(ceng)次均勻,無折皺、空隙(xi)等現象(xiang)。對制(zhi)成的墊(dian)片(pian),填(tian)充(chong)(chong)帶(dai)(dai)與金(jin)屬(shu)(shu)帶(dai)(dai)在兩個端面上應均勻,填(tian)充(chong)(chong)帶(dai)(dai)應適當高出金(jin)屬(shu)(shu)帶(dai)(dai),層(ceng)(ceng)間紋理(li)清晰,不(bu)應顯露(lu)金(jin)屬(shu)(shu)帶(dai)(dai)。
b. 內(nei)纏繞(rao)層至(zhi)少(shao)(shao)應(ying)(ying)(ying)有(you)三(san)層沒有(you)填(tian)充(chong)物(wu)的預制金(jin)(jin)屬帶(dai)。開(kai)始兩層應(ying)(ying)(ying)沿(yan)圓周最(zui)少(shao)(shao)點焊(han)(han)3處(chu),最(zui)大間距為75mm.外纏繞(rao)帶(dai)層亦最(zui)少(shao)(shao)應(ying)(ying)(ying)有(you)三(san)層沒有(you)填(tian)充(chong)物(wu)的預制金(jin)(jin)屬帶(dai)。沿(yan)圓周最(zui)少(shao)(shao)點焊(han)(han)3處(chu),最(zui)后點焊(han)(han)為終端(duan)點焊(han)(han)。沒有(you)填(tian)充(chong)物(wu)的金(jin)(jin)屬帶(dai)不計入密封面。
c. 從(cong)終端焊(han)點(dian)到(dao)前一個焊(han)點(dian)的距離不應(ying)大(da)于35mm,帶定位(wei)環型的纏繞墊片終端點(dian)焊(han)后再(zai)加繞3~4圈松馳(chi)的預制金屬帶,可用來將墊片卡在(zai)定位(wei)環中。
d. 內環、定位環可(ke)由(you)整板(ban)沖(chong)制(zhi)、車制(zhi),或(huo)經拼(pin)焊、圍焊后車制(zhi)等工藝制(zhi)成,環面(mian)(mian)應(ying)平整,其平面(mian)(mian)度誤差應(ying)小于(yu)1%;環槽或(huo)倒角與內外圓應(ying)同心,與兩(liang)端面(mian)(mian)應(ying)對稱。
e. 帶內環(huan)的(de)墊(dian)片可(ke)直接在內環(huan)外圓上(shang)纏(chan)繞(rao)制成,亦可(ke)用專門的(de)機具將內環(huan)與密封元件緊密固定。
f. 定位環(huan)與密封元件(jian)之間(jian)應有適(shi)當的(de)裝配間(jian)隙,但應保(bao)證(zheng)墊片在正常使用時不至于使定位環(huan)脫落。
g. 密封元(yuan)件纏制后,其密封面不允許再進行(xing)任何機(ji)械(xie)加工或預壓處理。
3. 尺寸(cun)測量范圍(wei)及(ji)尺寸(cun)極限(xian)偏(pian)差
a. 纏繞式墊片的尺寸測(ce)量范圍見圖13-10.

b. 密封元件和內(nei)環、定位環的內(nei)外徑尺(chi)寸極限(xian)偏差見表13-15,厚(hou)度極限(xian)偏差見表13-16.

c. 大直徑(jing)法蘭用纏(chan)繞式墊片尺寸極限(xian)偏差見表13-17.

4. 外觀質量
密(mi)封元件的表面不允許有影響密(mi)封性能的徑向貫通的劃痕、空隙、凹凸不平及(ji)銹斑等(deng)缺陷(xian)。
墊片表(biao)面的填(tian)充(chong)帶(dai)(dai)應均勻,并(bing)適當高出金(jin)屬(shu)帶(dai)(dai);層間紋(wen)理(li)清晰,不應顯露金(jin)屬(shu)帶(dai)(dai)。
焊點(dian)應在金屬帶(dai)“V”形截面的對(dui)稱面上(shang),焊點(dian)間距離應均勻,不應有未熔合(he)和過熔等(deng)缺(que)陷。
內(nei)環(huan)和定位(wei)環(huan)表面(mian)(mian)不應有(you)毛刺、凹凸不平、銹斑等(deng)缺陷(xian);密(mi)封(feng)元件的(de)上下密(mi)封(feng)面(mian)(mian)應在內(nei)環(huan)和/或定位(wei)環(huan)上下表面(mian)(mian)的(de)居中位(wei)置(zhi);內(nei)環(huan)與(yu)密(mi)封(feng)元件間應緊密(mi)固定,不允許(xu)(xu)松動;定位(wei)環(huan)與(yu)密(mi)封(feng)元件允許(xu)(xu)在圓周方向相對滑動。
5. 性能
a. 墊(dian)片(pian)壓縮、回彈性能的試(shi)驗條件和指標見表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(shui)壓密封性能(neng)的試驗結果應(ying)為:試樣外緣在保壓時向(xiang)內無水(shui)珠(zhu)出現、無脫焊及(ji)明顯變形。
四、纏(chan)繞式(shi)墊(dian)片(pian)的選(xuan)擇、注意事項(xiang)及使用方(fang)法
1. 墊(dian)片(pian)的選擇
墊片的結(jie)構型(xing)式與法蘭密(mi)封(feng)面的型(xing)式應匹配。
a. 基本型墊片適用于榫(sun)槽面法蘭,如圖13-11所(suo)示。
b. 內(nei)環型墊(dian)片適用于凹(ao)凸面法蘭,如圖13-12所(suo)示。

c. 定位環型墊片適用于平面和突面法蘭,如(ru)圖13-13所示。
d. 內環和定(ding)位(wei)環型墊片(pian)適用(yong)于(yu)平面(mian)和突(tu)面(mian)法蘭,如圖13-14所示。

2. 注意事項
a. 纏(chan)繞(rao)式(shi)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封元(yuan)(yuan)件(jian)(即墊(dian)(dian)片(pian)(pian)本體或基本型墊(dian)(dian)片(pian)(pian))的(de)(de)(de)寬(kuan)度應比非(fei)金(jin)屬(shu)軟墊(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)寬(kuan)度小。在制(zhi)作用于(yu)凹凸(tu)面(mian)、平面(mian)和(he)凸(tu)面(mian)法蘭(lan)的(de)(de)(de)纏(chan)繞(rao)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)時,不能(neng)隨(sui)便用非(fei)金(jin)屬(shu)軟墊(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)寬(kuan)度尺(chi)寸來(lai)代替纏(chan)繞(rao)式(shi)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)密(mi)(mi)封元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)(de)(de)寬(kuan)度尺(chi)寸。因(yin)為纏(chan)繞(rao)式(shi)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)是(shi)半金(jin)屬(shu)墊(dian)(dian)片(pian)(pian),標準(zhun)(zhun)規格(ge)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)壓緊應力(li)在70MPa左右時才達到合理的(de)(de)(de)壓縮(suo)變(bian)(bian)形(xing),從而(er)產生(sheng)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封效果(guo)。如果(guo)隨(sui)意加大(da)墊(dian)(dian)片(pian)(pian)本體密(mi)(mi)封面(mian)的(de)(de)(de)寬(kuan)度,勢必造(zao)成壓緊力(li)降低,墊(dian)(dian)片(pian)(pian)肯(ken)定不能(neng)達到標準(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)壓縮(suo)變(bian)(bian)形(xing)量,因(yin)而(er)不能(neng)產生(sheng)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封。如果(guo)超范圍地加大(da)壓緊力(li),又必然會使法蘭(lan)和(he)螺栓(shuan)產生(sheng)大(da)量變(bian)(bian)形(xing),結果(guo)會導致泄漏(lou)。
b. 基(ji)本型(xing)墊片(pian)(pian)最好不(bu)要用(yong)于凹凸面(mian)法蘭。這是因為基(ji)本型(xing)墊片(pian)(pian)在(zai)法蘭軸向壓緊(jin)力的作用(yong)下,墊片(pian)(pian)內圈的焊(han)點容易(yi)開(kai)焊(han),這樣不(bu)但(dan)會(hui)引起泄漏,而且墊片(pian)(pian)軟填(tian)料散(san)落(luo)會(hui)污染物料和堵塞管道(dao)。
c. 在高溫、深冷(leng)或冷(leng)熱頻(pin)繁交變(bian)、振動較大(da)、強(qiang)腐蝕介(jie)質(zhi)等惡劣(lie)條(tiao)件(jian)下,用于平面和凸面法蘭的墊片最好加裝合理材料(liao)的內環。
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. 擰緊螺(luo)栓時(shi),要(yao)使墊片均勻受力,對(dui)稱(cheng)把緊。
b. 選擇合理的(de)墊(dian)片(pian)壓縮量,一(yi)般以0.6~1.2mm為宜。壓縮量過大,會降(jiang)低墊(dian)片(pian)的(de)回(hui)彈(dan)率(lv),使墊(dian)片(pian)失(shi)去(qu)像彈(dan)簧似(si)的(de)容易(yi)吸(xi)收振動的(de)特(te)性(xing)。
c. DN500以上的(de)管(guan)道墊片安裝(zhuang),可采(cai)取短管(guan)法蘭平面裝(zhuang)配,而后再對接管(guan)道的(de)方(fang)法。
d. 螺栓擰緊(jin)順序如圖13-15所示(shi)。

五、標記及(ji)標志(zhi)
1. 標(biao)記(ji)
a. 標記方法如(ru)下所示:

b. 標(biao)記示(shi)例:
公稱(cheng)尺寸100mm、公稱(cheng)壓力4.0MPa的帶(dai)內環(huan)和定(ding)位環(huan)型(xing)纏繞式墊片,定(ding)位環(huan)材(cai)料為(wei)(wei)低碳鋼、金屬帶(dai)和內環(huan)材(cai)料為(wei)(wei)06Cr19Ni9、填充帶(dai)材(cai)料為(wei)(wei)柔性(xing)石(shi)墨,應(ying)標記為(wei)(wei):
纏繞墊 D 1222 DN100-PN40 GB/T 4622.2
2. 標志(zhi)
a. 標志方法
除基(ji)本型纏繞(rao)式(shi)墊片應(ying)用(yong)標簽標志外(wai),其(qi)他形式(shi)纏繞(rao)式(shi)墊片應(ying)在(zai)定位環(huan)(或(huo)內環(huan))上作永(yong)久性標志,標志的高度尺(chi)寸(cun)至少(shao)為2.5mm.
當用戶有要求(qiu)時(shi),纏繞(rao)式墊(dian)片還應標以可識別(bie)金屬帶和填充帶材料(liao)的(de)顏色色標。
b. 顏色色標
金屬(shu)帶(dai)(dai)材料(liao)以(yi)定位(wei)環外(wai)周邊的連續顏色(se)帶(dai)(dai)表(biao)示(shi);填充帶(dai)(dai)材料(liao)以(yi)定位(wei)環外(wai)周邊的間隔色(se)條(tiao)表(biao)示(shi);DN40及以(yi)上規格的纏繞(rao)式(shi)墊片(pian)以(yi)四(si)條(tiao)間隔90°的色(se)條(tiao)表(biao)示(shi),小于DN40的纏繞(rao)式(shi)墊片(pian)用(yong)對稱兩條(tiao)色(se)條(tiao)表(biao)示(shi)。所用(yong)顏色(se)可按表(biao)13-20的規定或按用(yong)戶(hu)要求而定。


①. 為防止不(bu)同材料制成的相同型式(shi)墊片之(zhi)間(jian)產生混淆,鼓勵(li)供需雙方共同確定一種合適(shi)的顏色代碼。
②. 這些材料只是(shi)由(you)特定供應商提供的產(chan)(chan)品的商品名。給出這些信(xin)息是(shi)為了方便本部分(fen)的使用(yong)者,并不(bu)表(biao)示對這些產(chan)(chan)品的認可(ke)。如果(guo)其他等效產(chan)(chan)品具有相同的效果(guo),則(ze)可(ke)使用(yong)等效產(chan)(chan)品。

