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(yu)代(dai)號
1. 型式
a. 纏繞式墊分為以(yi)下(xia)四種型(xing)式:基(ji)本(ben)型(xing)(見圖(tu)(tu)13-1)、帶內(nei)環(huan)型(xing)(見圖(tu)(tu)13-2)、帶定位(wei)環(huan)型(xing)(見圖(tu)(tu)13-3)、帶內(nei)環(huan)和定位(wei)環(huan)型(xing)(見圖(tu)(tu)13-4)。
b. 纏繞式墊(dian)片的典型結構如(ru)圖13-5所示。
c. 與(yu)墊片(pian)(pian)型(xing)(xing)式相(xiang)配合的(de)(de)法蘭按(an)以下規定:基本型(xing)(xing)的(de)(de)墊片(pian)(pian)應(ying)(ying)選(xuan)用(yong)榫槽面(mian)法蘭,帶(dai)(dai)內環(huan)型(xing)(xing)的(de)(de)墊片(pian)(pian)應(ying)(ying)選(xuan)用(yong)凹凸面(mian)法蘭,帶(dai)(dai)定位(wei)環(huan)型(xing)(xing)的(de)(de)墊片(pian)(pian)應(ying)(ying)選(xuan)用(yong)突面(mian)或(huo)全平面(mian)法蘭,帶(dai)(dai)內環(huan)和定位(wei)環(huan)型(xing)(xing)的(de)(de)墊片(pian)(pian)應(ying)(ying)優先(xian)選(xuan)用(yong)突面(mian)和全平面(mian)法蘭。
標準的(de)使用(yong)者需考慮到不帶(dai)內環內徑(jing)處又無約束的(de)狀況下(xia),纏(chan)繞式墊片可能會發生徑(jing)向(xiang)屈(qu)曲而影響(xiang)正常使用(yong)的(de)風險。
2. 代號
a. 纏繞式墊片型式的代(dai)號見(jian)表13-1.
b. 纏繞(rao)式墊片(pian)用材(cai)料的代號見(jian)表13-2.
二、尺(chi)寸
1. 公稱壓力用 PN 標記的(de)法(fa)蘭用墊片(pian)
a. 榫槽面法蘭用基本纏繞式墊片的尺(chi)寸(cun)見圖(tu) 13-6和表13-3。
b. 凹凸面法(fa)蘭(lan)用帶內環纏繞式墊片的尺寸見圖 13-7和表13-4。
c. 全(quan)平面和(he)凸面法蘭用(yong)定位環纏繞式墊片的尺(chi)寸見圖13-8和(he)表(biao)13-5。
d. 全平(ping)面和(he)(he)凸(tu)面法蘭用帶內環(huan)和(he)(he)定(ding)位環(huan)纏繞式墊(dian)片的尺寸(cun)見(jian)圖13-9 和(he)(he)表13-6。
2. 公稱壓力用 Class 標(biao)記的(de)法蘭(lan)用墊片
a. 榫槽面法蘭(lan)用(yong)基(ji)本纏繞式墊片的尺寸見圖 13-6和表13-7。
b. 凹凸面法蘭用帶(dai)內環型(xing)纏繞式墊(dian)片(pian)尺寸(cun)見圖(tu) 13-7 和表(biao)13-8。
c. 全(quan)平面和(he)突面法蘭(lan)用帶定位(wei)環型纏繞式墊(dian)片尺(chi)寸見(jian)圖13-8和(he)表13-9.
d. 全(quan)平面(mian)和(he)突(tu)面(mian)法蘭(lan)用帶內環(huan)和(he)定位環(huan)型纏繞式墊片尺寸(cun)見圖13-9和(he)表13-10.
3. 公稱壓(ya)力用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系列(lie)大直徑法蘭用纏(chan)繞(rao)式墊(dian)片尺寸(cun)見圖13-8、圖13-9及(ji)表(biao)13-11.
b. 公稱(cheng)壓力用Class標記(ji)的(de)B系列大(da)直徑法蘭用纏繞式墊(dian)片尺(chi)寸見圖(tu)13-8、圖(tu)13-9及表(biao)13-12。
三(san)、技(ji)術要求
1. 材料
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. 填充帶
對(dui)填充帶的要求如下:
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(yi)的是:根據法律要求,含有石棉成(cheng)分(fen)的材料在處理時應(ying)采取防范措施,確對(dui)人(ren)體(ti)健康不構成(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. 內環和定位環
除(chu)供需雙方(fang)另有協(xie)議外,內(nei)(nei)環(huan)材料(liao)的(de)耐蝕性應等于或優于金(jin)屬帶,內(nei)(nei)環(huan)、定位環(huan)如果(guo)使用(yong)碳鋼(gang)(gang)(gang)材料(liao),則應采用(yong)噴塑、金(jin)屬鍍層或其他涂(tu)層處理,以防大氣腐蝕。內(nei)(nei)環(huan)、定位環(huan)的(de)材質應符(fu)合GB/T 912-2008《碳素結構鋼(gang)(gang)(gang)和(he)低合金(jin)結構鋼(gang)(gang)(gang)熱軋(ya)薄(bo)鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)(gang)帶》、GB/T 11253-2007《碳素結構鋼(gang)(gang)(gang)冷軋(ya)薄(bo)鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)(gang)帶》、GB/T 3280-2007《不銹鋼(gang)(gang)(gang)冷軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)和(he)鋼(gang)(gang)(gang)帶》或相關標準的(de)規定。
2. 工藝要求
a. 纏繞式(shi)墊片由預成(cheng)型的(de)金(jin)屬帶和扁平(ping)填(tian)(tian)(tian)充帶交錯疊制而成(cheng)(按(an)圈數計數環繞層(ceng)(ceng)(ceng)),金(jin)屬帶和填(tian)(tian)(tian)充帶應(ying)緊(jin)密貼合,層(ceng)(ceng)(ceng)次均勻,無折皺、空隙等(deng)現象。對制成(cheng)的(de)墊片,填(tian)(tian)(tian)充帶與金(jin)屬帶在兩個端面上應(ying)均勻,填(tian)(tian)(tian)充帶應(ying)適當高出金(jin)屬帶,層(ceng)(ceng)(ceng)間紋理(li)清晰,不應(ying)顯(xian)露金(jin)屬帶。
b. 內纏(chan)繞層(ceng)至少(shao)(shao)應(ying)有(you)(you)三層(ceng)沒有(you)(you)填充(chong)物的(de)預制金屬(shu)帶。開始兩層(ceng)應(ying)沿(yan)(yan)圓周最(zui)少(shao)(shao)點焊(han)3處,最(zui)大間距為75mm.外(wai)纏(chan)繞帶層(ceng)亦(yi)最(zui)少(shao)(shao)應(ying)有(you)(you)三層(ceng)沒有(you)(you)填充(chong)物的(de)預制金屬(shu)帶。沿(yan)(yan)圓周最(zui)少(shao)(shao)點焊(han)3處,最(zui)后點焊(han)為終端(duan)點焊(han)。沒有(you)(you)填充(chong)物的(de)金屬(shu)帶不計(ji)入密封面(mian)。
c. 從(cong)終端焊點(dian)到(dao)前一個焊點(dian)的距離不應大于35mm,帶定位環型的纏繞(rao)墊片終端點(dian)焊后再加(jia)繞(rao)3~4圈松馳的預制金屬帶,可用來將墊片卡在定位環中。
d. 內環(huan)(huan)(huan)、定位環(huan)(huan)(huan)可由整板沖制(zhi)、車制(zhi),或經(jing)拼焊(han)、圍焊(han)后車制(zhi)等工藝制(zhi)成(cheng),環(huan)(huan)(huan)面應(ying)平整,其平面度(du)誤(wu)差應(ying)小于1%;環(huan)(huan)(huan)槽或倒角與內外圓應(ying)同心,與兩(liang)端面應(ying)對稱(cheng)。
e. 帶內(nei)(nei)環的墊片可直接在內(nei)(nei)環外圓(yuan)上(shang)纏繞制成,亦可用專門的機具將(jiang)內(nei)(nei)環與密封元件緊密固定。
f. 定位環(huan)與密封元件之間(jian)(jian)應(ying)有適(shi)當(dang)的裝配間(jian)(jian)隙,但應(ying)保證墊片在正常使用時不(bu)至于使定位環(huan)脫(tuo)落。
g. 密封(feng)元件(jian)纏制后,其密封(feng)面不允許再進(jin)行(xing)任何機(ji)械加工或預壓處理。
3. 尺寸測量范(fan)圍及尺寸極(ji)限偏差
a. 纏繞式(shi)墊(dian)片的(de)尺(chi)寸測量范(fan)圍(wei)見圖13-10.
b. 密封元件和內(nei)(nei)環、定位(wei)環的內(nei)(nei)外徑尺(chi)寸極(ji)限偏差見表13-15,厚度極(ji)限偏差見表13-16.
c. 大直徑(jing)法蘭用纏(chan)繞式墊片尺寸(cun)極限偏差見表13-17.
4. 外觀質量
密(mi)封元件(jian)的(de)表面(mian)不允(yun)許有影響密(mi)封性能的(de)徑向貫(guan)通的(de)劃痕、空隙、凹凸不平及銹(xiu)斑等缺陷。
墊片表面的填充帶(dai)應均(jun)勻,并適當(dang)高(gao)出金(jin)屬帶(dai);層間紋理清晰,不應顯露金(jin)屬帶(dai)。
焊點應在金屬帶“V”形(xing)截面(mian)的對稱(cheng)面(mian)上(shang),焊點間距離應均勻,不應有未熔(rong)合和過熔(rong)等缺(que)陷(xian)。
內(nei)環(huan)和(he)定(ding)位(wei)(wei)環(huan)表面不(bu)應有毛(mao)刺、凹凸不(bu)平(ping)、銹斑等缺陷;密(mi)封(feng)元件(jian)的上(shang)下密(mi)封(feng)面應在內(nei)環(huan)和(he)/或定(ding)位(wei)(wei)環(huan)上(shang)下表面的居中位(wei)(wei)置;內(nei)環(huan)與密(mi)封(feng)元件(jian)間應緊密(mi)固定(ding),不(bu)允(yun)許松(song)動;定(ding)位(wei)(wei)環(huan)與密(mi)封(feng)元件(jian)允(yun)許在圓(yuan)周方向(xiang)相對滑(hua)動。
5. 性能
a. 墊片壓縮、回彈性能(neng)的試驗條(tiao)件(jian)和指標見(jian)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)壓密封性能的試驗結果(guo)應為:試樣外緣(yuan)在保壓時向內無(wu)水(shui)珠(zhu)出現、無(wu)脫焊及明顯(xian)變形(xing)。
四、纏(chan)繞式墊(dian)片的選擇、注(zhu)意事項及使用方法
1. 墊片的選擇(ze)
墊片的結構型(xing)式與法蘭(lan)密封(feng)面的型(xing)式應匹配。
a. 基本(ben)型墊片適用(yong)于(yu)榫槽面法蘭,如圖(tu)13-11所示。
b. 內環型墊片適用(yong)于(yu)凹(ao)凸面法蘭,如圖13-12所示。
c. 定(ding)位環型墊片適用于平面和突(tu)面法蘭(lan),如圖13-13所示(shi)。
d. 內環(huan)和(he)定位環(huan)型墊片適用于平面(mian)和(he)突(tu)面(mian)法蘭,如圖(tu)13-14所示。
2. 注意事項(xiang)
a. 纏(chan)繞(rao)(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)密(mi)封(feng)元件(即墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)本(ben)體或基(ji)本(ben)型墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian))的(de)(de)寬(kuan)度應比非金屬(shu)軟(ruan)(ruan)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)寬(kuan)度小。在制作用于凹凸面、平面和(he)凸面法(fa)蘭的(de)(de)纏(chan)繞(rao)(rao)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)時,不能隨(sui)(sui)便用非金屬(shu)軟(ruan)(ruan)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)寬(kuan)度尺寸來代替(ti)纏(chan)繞(rao)(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)密(mi)封(feng)元件的(de)(de)寬(kuan)度尺寸。因為纏(chan)繞(rao)(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)是半金屬(shu)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian),標(biao)準規格(ge)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)壓緊應力在70MPa左右(you)時才達到(dao)合理的(de)(de)壓縮變形(xing),從而(er)產生(sheng)(sheng)良(liang)(liang)好的(de)(de)密(mi)封(feng)效(xiao)果。如(ru)果隨(sui)(sui)意(yi)加大(da)墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)本(ben)體密(mi)封(feng)面的(de)(de)寬(kuan)度,勢必造成壓緊力降低,墊(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)肯定不能達到(dao)標(biao)準的(de)(de)壓縮變形(xing)量,因而(er)不能產生(sheng)(sheng)良(liang)(liang)好的(de)(de)密(mi)封(feng)。如(ru)果超范圍地加大(da)壓緊力,又必然會使法(fa)蘭和(he)螺(luo)栓產生(sheng)(sheng)大(da)量變形(xing),結(jie)果會導致(zhi)泄漏(lou)。
b. 基本型墊(dian)片最(zui)好不(bu)要用于(yu)凹凸面法蘭。這(zhe)是因為基本型墊(dian)片在法蘭軸(zhou)向壓(ya)緊力(li)的作(zuo)用下(xia),墊(dian)片內圈的焊(han)點容(rong)易開焊(han),這(zhe)樣不(bu)但會(hui)引(yin)起(qi)泄漏(lou),而且墊(dian)片軟填(tian)料散落會(hui)污染物料和堵塞管道。
c. 在(zai)高(gao)溫(wen)、深冷或冷熱頻(pin)繁交變、振動較大、強腐蝕(shi)介質等(deng)惡劣條件下(xia),用于平(ping)面和凸面法(fa)蘭的墊(dian)片最(zui)好加裝合理材料的內環。
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(fa)
a. 擰緊(jin)螺栓時,要使墊片均(jun)勻受力,對稱把緊(jin)。
b. 選擇(ze)合理的(de)(de)墊片壓(ya)縮量,一般以0.6~1.2mm為宜。壓(ya)縮量過(guo)大,會(hui)降低(di)墊片的(de)(de)回彈率,使(shi)墊片失去像(xiang)彈簧似的(de)(de)容易吸(xi)收振動的(de)(de)特性。
c. DN500以上的管道墊片(pian)安(an)裝,可(ke)采取短管法蘭平面裝配,而后(hou)再對接管道的方法。
d. 螺(luo)栓擰緊順序如圖13-15所(suo)示。
五、標(biao)記及標(biao)志
1. 標記(ji)
a. 標記(ji)方法如下所示:
b. 標記示例(li):
公稱(cheng)尺寸100mm、公稱(cheng)壓力4.0MPa的帶(dai)內環(huan)和(he)定位環(huan)型纏(chan)繞式(shi)墊片,定位環(huan)材(cai)料為低碳鋼、金屬帶(dai)和(he)內環(huan)材(cai)料為06Cr19Ni9、填充帶(dai)材(cai)料為柔性(xing)石墨,應(ying)標記為:
纏(chan)繞墊 D 1222 DN100-PN40 GB/T 4622.2
2. 標志
a. 標(biao)志方(fang)法
除基本型纏繞式(shi)墊片(pian)應(ying)用標簽標志外(wai),其(qi)他(ta)形(xing)式(shi)纏繞式(shi)墊片(pian)應(ying)在定位環(huan)(或內環(huan))上作永(yong)久性標志,標志的(de)高(gao)度尺寸至少(shao)為2.5mm.
當用戶有(you)要求時(shi),纏繞式墊(dian)片還(huan)應(ying)標(biao)以可識(shi)別金屬帶和填充帶材料的顏(yan)色色標(biao)。
b. 顏色色標
金(jin)屬帶材(cai)料以定位環外(wai)周邊(bian)的(de)連(lian)續(xu)顏(yan)色(se)帶表示;填充帶材(cai)料以定位環外(wai)周邊(bian)的(de)間(jian)隔色(se)條(tiao)表示;DN40及以上規(gui)格(ge)的(de)纏繞式(shi)(shi)墊片以四條(tiao)間(jian)隔90°的(de)色(se)條(tiao)表示,小于DN40的(de)纏繞式(shi)(shi)墊片用對稱兩條(tiao)色(se)條(tiao)表示。所用顏(yan)色(se)可按表13-20的(de)規(gui)定或按用戶(hu)要求而定。
①. 為防止不同材料制成(cheng)的相同型式墊片之(zhi)間產生混淆(xiao),鼓(gu)勵供需雙(shuang)方共(gong)同確定一種合適的顏色代碼。
②. 這些材料只是(shi)由特定供應商提供的(de)產品的(de)商品名。給出這些信息是(shi)為了方便(bian)本部分的(de)使用者,并不表示對這些產品的(de)認(ren)可(ke)。如果其(qi)他等(deng)效(xiao)(xiao)產品具(ju)有相同的(de)效(xiao)(xiao)果,則可(ke)使用等(deng)效(xiao)(xiao)產品。