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(lan)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. 型式(shi)


  a. 纏繞式墊分為以下四種型(xing)(xing)式:基(ji)本型(xing)(xing)(見圖(tu)13-1)、帶(dai)內環型(xing)(xing)(見圖(tu)13-2)、帶(dai)定位環型(xing)(xing)(見圖(tu)13-3)、帶(dai)內環和定位環型(xing)(xing)(見圖(tu)13-4)。


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  b. 纏繞式(shi)墊片的(de)典型結構如(ru)圖13-5所(suo)示。


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  c. 與墊片(pian)(pian)型式相配合(he)的法(fa)(fa)蘭按以下規定:基本型的墊片(pian)(pian)應(ying)選(xuan)用(yong)榫槽面(mian)法(fa)(fa)蘭,帶(dai)內環型的墊片(pian)(pian)應(ying)選(xuan)用(yong)凹凸面(mian)法(fa)(fa)蘭,帶(dai)定位(wei)環型的墊片(pian)(pian)應(ying)選(xuan)用(yong)突面(mian)或(huo)全(quan)平面(mian)法(fa)(fa)蘭,帶(dai)內環和(he)定位(wei)環型的墊片(pian)(pian)應(ying)優先選(xuan)用(yong)突面(mian)和(he)全(quan)平面(mian)法(fa)(fa)蘭。


 標準的(de)使用者需考慮到不帶內(nei)環(huan)內(nei)徑處又無約束的(de)狀(zhuang)況下,纏繞式(shi)墊片(pian)可能會發(fa)生(sheng)徑向屈曲而影(ying)響正常(chang)使用的(de)風險。


2. 代號


  a. 纏繞式墊片型式的代(dai)號見表13-1.


  b. 纏繞式墊片用材料的代號見表13-2.


二、尺(chi)寸(cun)


 1. 公稱壓力(li)用 PN 標記的(de)法(fa)蘭用墊片


   a. 榫槽面(mian)法蘭用基本纏繞(rao)式墊片的尺寸(cun)見(jian)圖 13-6和表13-3。


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   b. 凹凸面法蘭(lan)用帶(dai)內環纏繞式墊(dian)片的尺寸(cun)見圖 13-7和(he)表13-4。



   c. 全平面和凸面法蘭用定(ding)位環纏繞式(shi)墊片的尺寸見圖13-8和表13-5。



   d. 全平面(mian)和(he)凸面(mian)法蘭用帶(dai)內(nei)環(huan)和(he)定位環(huan)纏(chan)繞式墊片的尺寸見圖13-9 和(he)表13-6。





2. 公稱壓力(li)用 Class 標記(ji)的(de)法蘭用墊片


   a. 榫槽面法蘭(lan)用(yong)基本纏繞式墊(dian)片的尺(chi)寸(cun)見圖 13-6和(he)表13-7。


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   b. 凹(ao)凸(tu)面法蘭(lan)用帶(dai)內環型纏繞式墊片(pian)尺寸見圖 13-7 和(he)表13-8。



   c. 全平面(mian)和突面(mian)法蘭用(yong)帶定位環(huan)型纏繞式墊片尺(chi)寸(cun)見圖13-8和表13-9.


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   d. 全平面和(he)突面法蘭用(yong)帶內環(huan)和(he)定位環(huan)型纏繞式墊片(pian)尺(chi)寸見圖13-9和(he)表13-10.


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3. 公(gong)稱壓力用Class標記的(de)大(da)直徑法(fa)蘭用墊(dian)片(pian)


   a. 公(gong)稱壓(ya)力用Class標記的(de)A系列大直徑法蘭用纏繞式墊片(pian)尺(chi)寸(cun)見圖(tu)13-8、圖(tu)13-9及(ji)表13-11.


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   b. 公(gong)稱壓力(li)用(yong)(yong)Class標(biao)記的(de)B系列(lie)大直徑法蘭用(yong)(yong)纏繞(rao)式墊片尺(chi)寸見圖(tu)13-8、圖(tu)13-9及表(biao)13-12。


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三(san)、技術要求


1. 材(cai)料(liao)


 a. 金屬帶 


   對金屬(shu)帶的(de)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. 填充帶(dai) 


  對(dui)填(tian)充帶的要求如(ru)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(de)注意(yi)的是(shi):根據法律要求,含有石棉成(cheng)分的材(cai)料在處理時(shi)應采取防范措(cuo)施(shi),確對人體健康不構(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. 內環和定(ding)位環 


 除供需(xu)雙(shuang)方另有協議外,內環(huan)(huan)材(cai)(cai)料的(de)耐蝕性應(ying)(ying)等于或(huo)優于金(jin)屬(shu)帶(dai),內環(huan)(huan)、定(ding)位(wei)環(huan)(huan)如(ru)果(guo)使用(yong)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)材(cai)(cai)料,則應(ying)(ying)采用(yong)噴塑、金(jin)屬(shu)鍍層或(huo)其他(ta)涂(tu)層處理(li),以防大(da)氣腐蝕。內環(huan)(huan)、定(ding)位(wei)環(huan)(huan)的(de)材(cai)(cai)質應(ying)(ying)符合GB/T 912-2008《碳(tan)素結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)低合金(jin)結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)熱(re)軋薄鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)(gang)帶(dai)》、GB/T 11253-2007《碳(tan)素結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)冷(leng)軋薄鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)(gang)帶(dai)》、GB/T 3280-2007《不銹鋼(gang)(gang)(gang)冷(leng)軋鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)和(he)鋼(gang)(gang)(gang)帶(dai)》或(huo)相(xiang)關(guan)標準的(de)規(gui)定(ding)。


2. 工藝要求


  a. 纏繞式(shi)墊片(pian)由預成(cheng)型的金(jin)(jin)屬帶和扁平填(tian)(tian)充帶交錯疊制而成(cheng)(按圈數計數環繞層),金(jin)(jin)屬帶和填(tian)(tian)充帶應緊密貼合(he),層次均(jun)(jun)勻,無折皺、空隙等現象。對制成(cheng)的墊片(pian),填(tian)(tian)充帶與金(jin)(jin)屬帶在兩個端(duan)面上應均(jun)(jun)勻,填(tian)(tian)充帶應適當高(gao)出金(jin)(jin)屬帶,層間(jian)紋理清晰,不應顯露金(jin)(jin)屬帶。


  b. 內(nei)纏繞層(ceng)至少(shao)(shao)應有(you)三(san)層(ceng)沒(mei)有(you)填(tian)充(chong)物(wu)的(de)預制金屬帶(dai)(dai)(dai)。開(kai)始兩(liang)層(ceng)應沿(yan)圓周最(zui)少(shao)(shao)點焊3處,最(zui)大間距為(wei)75mm.外纏繞帶(dai)(dai)(dai)層(ceng)亦最(zui)少(shao)(shao)應有(you)三(san)層(ceng)沒(mei)有(you)填(tian)充(chong)物(wu)的(de)預制金屬帶(dai)(dai)(dai)。沿(yan)圓周最(zui)少(shao)(shao)點焊3處,最(zui)后點焊為(wei)終(zhong)端點焊。沒(mei)有(you)填(tian)充(chong)物(wu)的(de)金屬帶(dai)(dai)(dai)不計入密封面。


  c. 從終端焊(han)點(dian)到前一個(ge)焊(han)點(dian)的(de)距離不應大(da)于(yu)35mm,帶定位(wei)環(huan)型的(de)纏繞(rao)(rao)墊(dian)片終端點(dian)焊(han)后(hou)再加繞(rao)(rao)3~4圈松馳的(de)預制金屬帶,可用來(lai)將(jiang)墊(dian)片卡在定位(wei)環(huan)中。


  d. 內(nei)環、定位環可由整板沖制(zhi)、車制(zhi),或經拼焊(han)、圍焊(han)后車制(zhi)等工藝(yi)制(zhi)成,環面應平(ping)整,其平(ping)面度(du)誤(wu)差應小于1%;環槽或倒角與(yu)(yu)內(nei)外圓(yuan)應同心(xin),與(yu)(yu)兩(liang)端(duan)面應對稱。


  e. 帶內環(huan)的墊片可直接(jie)在內環(huan)外(wai)圓上纏(chan)繞(rao)制成,亦可用(yong)專門的機具將內環(huan)與(yu)密封元件緊密固定。


  f. 定位環(huan)與(yu)密封元件之間應(ying)有適當(dang)的(de)裝(zhuang)配間隙,但(dan)應(ying)保證墊片在(zai)正常使用時不至于使定位環(huan)脫(tuo)落(luo)。


  g. 密(mi)封元件纏制后,其密(mi)封面不(bu)允許再進行任何機械(xie)加工或預壓處理(li)。


3. 尺(chi)寸測量范圍及尺(chi)寸極限偏差


 a. 纏繞式(shi)墊(dian)片的尺寸測量范圍見圖(tu)13-10.


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


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 c. 大直徑法蘭(lan)用(yong)纏繞式墊片尺寸極限偏差見表13-17.


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4. 外觀質量


  密(mi)封(feng)元件的(de)(de)表面不(bu)允許有影響密(mi)封(feng)性能(neng)的(de)(de)徑向貫通的(de)(de)劃痕、空隙、凹凸不(bu)平(ping)及銹斑(ban)等缺陷。


  墊片表面(mian)的填充(chong)帶(dai)應均(jun)勻,并適當高出金屬帶(dai);層(ceng)間紋理清晰(xi),不(bu)應顯露金屬帶(dai)。


 焊點(dian)應(ying)(ying)在金屬帶(dai)“V”形(xing)截(jie)面的對(dui)稱面上,焊點(dian)間距離應(ying)(ying)均勻,不(bu)應(ying)(ying)有未(wei)熔(rong)合和過熔(rong)等缺陷(xian)。


 內環和定位(wei)環表面(mian)不應有毛刺、凹凸不平、銹(xiu)斑等(deng)缺(que)陷;密封(feng)元(yuan)件的上(shang)下(xia)密封(feng)面(mian)應在內環和/或定位(wei)環上(shang)下(xia)表面(mian)的居中位(wei)置;內環與(yu)密封(feng)元(yuan)件間(jian)應緊密固定,不允(yun)許(xu)松動(dong);定位(wei)環與(yu)密封(feng)元(yuan)件允(yun)許(xu)在圓周方(fang)向相對滑動(dong)。


5. 性(xing)能


 a. 墊(dian)片壓縮、回彈性(xing)能的試驗條件和指標見表(biao)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)水壓(ya)密封性能的試驗(yan)結(jie)果應為:試樣外緣在保(bao)壓(ya)時向內無水珠出現(xian)、無脫焊及明顯(xian)變形。



四、纏繞式墊片的選擇、注意(yi)事(shi)項及使用方(fang)法


1. 墊片的選擇


 墊(dian)片的結(jie)構(gou)型式與(yu)法蘭密封面的型式應匹配。


  a. 基本型墊(dian)片適用于(yu)榫槽面法(fa)蘭,如(ru)圖(tu)13-11所示(shi)。


  b. 內環型墊片適用于凹凸(tu)面法蘭,如圖13-12所示。


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  c. 定位環型(xing)墊片適用于平面(mian)和突面(mian)法蘭,如圖13-13所(suo)示。


  d. 內環和(he)(he)定位環型墊片(pian)適用于平面和(he)(he)突面法蘭,如(ru)圖13-14所示。


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2. 注意事項


  a. 纏繞式墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)密(mi)封(feng)元件(即(ji)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)本體或基本型墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian))的(de)(de)(de)(de)寬度應比非金(jin)屬(shu)軟墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)寬度小。在制作用于凹(ao)凸(tu)面、平面和凸(tu)面法(fa)蘭(lan)的(de)(de)(de)(de)纏繞墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)時(shi),不能隨便用非金(jin)屬(shu)軟墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)寬度尺寸來(lai)代替纏繞式墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)密(mi)封(feng)元件的(de)(de)(de)(de)寬度尺寸。因(yin)為(wei)纏繞式墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)是半金(jin)屬(shu)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian),標準(zhun)(zhun)規(gui)格墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)(de)壓緊應力在70MPa左右時(shi)才達(da)到合理的(de)(de)(de)(de)壓縮變形,從而產生(sheng)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)密(mi)封(feng)效果(guo)。如果(guo)隨意(yi)加大墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)本體密(mi)封(feng)面的(de)(de)(de)(de)寬度,勢(shi)必造成壓緊力降低,墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)肯定(ding)不能達(da)到標準(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)(de)壓縮變形量(liang),因(yin)而不能產生(sheng)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)密(mi)封(feng)。如果(guo)超范圍地加大壓緊力,又必然會(hui)使法(fa)蘭(lan)和螺栓產生(sheng)大量(liang)變形,結果(guo)會(hui)導致泄漏(lou)。


  b. 基本型(xing)墊(dian)片(pian)最好不要用于凹(ao)凸面法(fa)蘭。這是因為基本型(xing)墊(dian)片(pian)在法(fa)蘭軸向壓緊力的(de)作用下,墊(dian)片(pian)內圈的(de)焊點容易開焊,這樣不但會(hui)引起泄(xie)漏,而(er)且墊(dian)片(pian)軟填料(liao)散落會(hui)污染物料(liao)和堵塞管(guan)道。


  c. 在高溫、深(shen)冷或冷熱頻繁交變、振動較大、強腐蝕介(jie)質等惡劣條(tiao)件(jian)下(xia),用于平(ping)面(mian)和凸面(mian)法蘭的(de)墊片最好加裝(zhuang)合理材料的(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. 使用方法


  a. 擰緊螺栓時,要(yao)使墊(dian)片均勻(yun)受力,對稱把緊。


  b. 選擇合理的(de)墊片(pian)壓縮量,一般(ban)以0.6~1.2mm為宜。壓縮量過大,會降(jiang)低墊片(pian)的(de)回(hui)彈率,使墊片(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(de)管(guan)道墊片安裝,可(ke)采(cai)取短管(guan)法(fa)蘭(lan)平面裝配,而后再(zai)對接(jie)管(guan)道的(de)方法(fa)。


  d. 螺栓擰緊順序如圖13-15所示。


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五、標(biao)記(ji)及標(biao)志


1. 標記


a. 標記方法如下(xia)所示:


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b. 標記示例:


  公稱尺寸100mm、公稱壓力(li)4.0MPa的帶(dai)內(nei)環(huan)和(he)(he)定(ding)位(wei)環(huan)型纏繞式墊片,定(ding)位(wei)環(huan)材(cai)料為低(di)碳鋼、金(jin)屬帶(dai)和(he)(he)內(nei)環(huan)材(cai)料為06Cr19Ni9、填(tian)充帶(dai)材(cai)料為柔性石(shi)墨,應標記為: 


  纏繞(rao)墊(dian) D 1222 DN100-PN40 GB/T 4622.2


2. 標志


a. 標志(zhi)方法 


  除(chu)基本型纏繞(rao)式(shi)(shi)墊(dian)片應用標(biao)(biao)簽標(biao)(biao)志(zhi)外(wai),其他形式(shi)(shi)纏繞(rao)式(shi)(shi)墊(dian)片應在(zai)定位環(或內環)上作永久性標(biao)(biao)志(zhi),標(biao)(biao)志(zhi)的(de)高度尺寸至少為(wei)2.5mm.


  當用戶有要(yao)求時,纏繞式(shi)墊(dian)片還應標以可識別金屬帶和填充帶材料的顏色(se)色(se)標。


b. 顏色色標 


  金屬帶材(cai)料(liao)以定(ding)(ding)位環外周邊的連(lian)續顏(yan)色(se)(se)帶表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi);填充帶材(cai)料(liao)以定(ding)(ding)位環外周邊的間隔(ge)色(se)(se)條表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi);DN40及以上規格的纏(chan)繞(rao)式墊片以四條間隔(ge)90°的色(se)(se)條表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi),小于DN40的纏(chan)繞(rao)式墊片用(yong)(yong)對稱兩條色(se)(se)條表(biao)(biao)(biao)示(shi)(shi)。所用(yong)(yong)顏(yan)色(se)(se)可按表(biao)(biao)(biao)13-20的規定(ding)(ding)或按用(yong)(yong)戶要(yao)求而定(ding)(ding)。


①. 為防止(zhi)不同材料制成的(de)相同型式墊片之間(jian)產生混淆,鼓勵(li)供(gong)需雙方共(gong)同確(que)定(ding)一種合適的(de)顏(yan)色(se)代碼(ma)。


②. 這些(xie)材料只是由(you)特(te)定供應(ying)商提(ti)供的(de)產(chan)(chan)品(pin)的(de)商品(pin)名。給出這些(xie)信息是為了方便(bian)本部分的(de)使(shi)用(yong)者,并不表示對這些(xie)產(chan)(chan)品(pin)的(de)認可(ke)。如果(guo)(guo)其(qi)他(ta)等(deng)效(xiao)(xiao)產(chan)(chan)品(pin)具有(you)相同的(de)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo),則可(ke)使(shi)用(yong)等(deng)效(xiao)(xiao)產(chan)(chan)品(pin)。