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(hao)


1. 型式(shi)


  a. 纏繞式(shi)(shi)墊分(fen)為以下(xia)四種型式(shi)(shi):基本型(見(jian)圖(tu)(tu)13-1)、帶內環(huan)型(見(jian)圖(tu)(tu)13-2)、帶定(ding)位環(huan)型(見(jian)圖(tu)(tu)13-3)、帶內環(huan)和定(ding)位環(huan)型(見(jian)圖(tu)(tu)13-4)。


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  b. 纏繞式(shi)墊(dian)片的典(dian)型結構(gou)如圖13-5所示。


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  c. 與墊(dian)(dian)片(pian)型(xing)(xing)(xing)式(shi)相配合的(de)法蘭(lan)按以下規定(ding)(ding):基本型(xing)(xing)(xing)的(de)墊(dian)(dian)片(pian)應選(xuan)用(yong)榫槽面(mian)法蘭(lan),帶(dai)內(nei)環(huan)型(xing)(xing)(xing)的(de)墊(dian)(dian)片(pian)應選(xuan)用(yong)凹凸面(mian)法蘭(lan),帶(dai)定(ding)(ding)位環(huan)型(xing)(xing)(xing)的(de)墊(dian)(dian)片(pian)應選(xuan)用(yong)突面(mian)或全(quan)平面(mian)法蘭(lan),帶(dai)內(nei)環(huan)和定(ding)(ding)位環(huan)型(xing)(xing)(xing)的(de)墊(dian)(dian)片(pian)應優先(xian)選(xuan)用(yong)突面(mian)和全(quan)平面(mian)法蘭(lan)。


 標準的(de)使用者需考慮到不帶內(nei)(nei)環內(nei)(nei)徑處(chu)又(you)無約束的(de)狀況下,纏繞(rao)式墊片可能會發生徑向屈曲而影(ying)響正(zheng)常使用的(de)風險。


2. 代號


  a. 纏繞式墊(dian)片(pian)型式的代號見表13-1.


  b. 纏繞式墊片用材料的代號見表13-2.


二、尺寸


 1. 公稱壓力用 PN 標記的法蘭用墊(dian)片


   a. 榫槽面(mian)法蘭(lan)用基本纏繞式墊片的(de)尺寸見圖 13-6和表13-3。


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   b. 凹凸面(mian)法蘭用(yong)帶內環纏繞(rao)式墊片(pian)的尺(chi)寸見圖 13-7和表13-4。



   c. 全(quan)平面和凸面法蘭用定位(wei)環纏(chan)繞式墊片的尺(chi)寸見圖13-8和表13-5。



   d. 全平(ping)面和凸面法蘭用帶內環和定位環纏繞(rao)式墊片的尺(chi)寸見(jian)圖13-9 和表13-6。





2. 公稱壓力用(yong) Class 標記的法蘭用(yong)墊片


   a. 榫槽面法蘭(lan)用基本(ben)纏繞(rao)式(shi)墊片的尺寸見圖 13-6和表13-7。


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



   c. 全平面和(he)突面法蘭用帶定位環型(xing)纏(chan)繞式墊片尺寸見(jian)圖13-8和(he)表13-9.


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   d. 全(quan)平面和突面法蘭用帶(dai)內環(huan)和定位環(huan)型纏繞(rao)式墊片尺寸(cun)見圖13-9和表13-10.


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3. 公稱(cheng)壓力用(yong)Class標記的大(da)直徑法(fa)蘭用(yong)墊(dian)片(pian)


   a. 公稱壓(ya)力用Class標(biao)記(ji)的A系列(lie)大(da)直徑法蘭(lan)用纏繞式墊片尺(chi)寸見圖(tu)13-8、圖(tu)13-9及(ji)表13-11.


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   b. 公稱壓(ya)力(li)用Class標(biao)記的B系(xi)列大(da)直徑法蘭用纏繞式(shi)墊片尺寸見圖13-8、圖13-9及表(biao)13-12。


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三、技術要求


1. 材料(liao)


 a. 金屬帶 


   對金屬帶的要(yao)求如(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。


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b. 填充帶 


  對填充(chong)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(zhi)得注意(yi)的(de)是:根據法律要求,含(han)有(you)石棉成(cheng)分的(de)材(cai)料在處理時(shi)應采取防范措施,確對人體健康(kang)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. 內環和定位環 


 除(chu)供需雙方另有協議外(wai),內(nei)(nei)(nei)環材料的耐蝕(shi)性應等于(yu)或優于(yu)金(jin)(jin)屬帶,內(nei)(nei)(nei)環、定(ding)位環如(ru)果使用(yong)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)材料,則(ze)應采用(yong)噴塑、金(jin)(jin)屬鍍(du)層或其他(ta)涂層處理(li),以防大氣腐蝕(shi)。內(nei)(nei)(nei)環、定(ding)位環的材質應符合(he)GB/T 912-2008《碳(tan)素結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)和低(di)合(he)金(jin)(jin)結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)熱軋(ya)薄鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)(gang)帶》、GB/T 11253-2007《碳(tan)素結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)冷(leng)軋(ya)薄鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)及鋼(gang)(gang)(gang)帶》、GB/T 3280-2007《不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)冷(leng)軋(ya)鋼(gang)(gang)(gang)板(ban)和鋼(gang)(gang)(gang)帶》或相關標準(zhun)的規定(ding)。


2. 工(gong)藝要求


  a. 纏繞(rao)式墊(dian)片(pian)由(you)預成(cheng)型的金屬(shu)帶(dai)(dai)和扁(bian)平填充帶(dai)(dai)交錯疊制而成(cheng)(按圈(quan)數計(ji)數環繞(rao)層),金屬(shu)帶(dai)(dai)和填充帶(dai)(dai)應(ying)緊密貼合,層次均勻,無(wu)折(zhe)皺、空隙(xi)等現象。對制成(cheng)的墊(dian)片(pian),填充帶(dai)(dai)與金屬(shu)帶(dai)(dai)在兩個(ge)端面上(shang)應(ying)均勻,填充帶(dai)(dai)應(ying)適(shi)當高(gao)出金屬(shu)帶(dai)(dai),層間紋理清晰,不應(ying)顯露金屬(shu)帶(dai)(dai)。


  b. 內(nei)纏(chan)繞層至(zhi)少應有三層沒(mei)(mei)有填充物(wu)(wu)的(de)預制金屬(shu)帶。開(kai)始兩(liang)層應沿圓(yuan)周最(zui)少點(dian)焊3處,最(zui)大間距為75mm.外(wai)纏(chan)繞帶層亦最(zui)少應有三層沒(mei)(mei)有填充物(wu)(wu)的(de)預制金屬(shu)帶。沿圓(yuan)周最(zui)少點(dian)焊3處,最(zui)后(hou)點(dian)焊為終端點(dian)焊。沒(mei)(mei)有填充物(wu)(wu)的(de)金屬(shu)帶不(bu)計入(ru)密(mi)封面。


  c. 從(cong)終端焊點到(dao)前一(yi)個焊點的(de)(de)距離不應(ying)大于(yu)35mm,帶(dai)定(ding)位環(huan)型的(de)(de)纏繞墊(dian)片終端點焊后再加繞3~4圈松馳的(de)(de)預制金屬帶(dai),可用來將(jiang)墊(dian)片卡(ka)在定(ding)位環(huan)中。


  d. 內(nei)環(huan)、定位環(huan)可由整(zheng)板沖制(zhi)、車制(zhi),或(huo)經拼焊(han)、圍焊(han)后(hou)車制(zhi)等(deng)工藝制(zhi)成,環(huan)面(mian)應(ying)(ying)平(ping)整(zheng),其平(ping)面(mian)度誤差應(ying)(ying)小于1%;環(huan)槽或(huo)倒角(jiao)與(yu)內(nei)外(wai)圓應(ying)(ying)同心,與(yu)兩端面(mian)應(ying)(ying)對(dui)稱。


  e. 帶(dai)內(nei)環的墊片可直接在(zai)內(nei)環外圓上纏繞制成,亦可用專門的機具將內(nei)環與密封元件緊密固定。


  f. 定位環(huan)與密封(feng)元件之間(jian)應(ying)有適當的裝(zhuang)配間(jian)隙,但應(ying)保證墊片(pian)在正常使(shi)用時(shi)不至于使(shi)定位環(huan)脫落。


  g. 密(mi)封元(yuan)件纏(chan)制(zhi)后,其(qi)密(mi)封面不(bu)允許再進行任何機械加工或預(yu)壓處理。


3. 尺寸(cun)測量范圍及尺寸(cun)極(ji)限(xian)偏差


 a. 纏繞式墊片的(de)尺寸測量范圍見圖13-10.


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 b. 密封元件和內環(huan)、定位環(huan)的內外徑尺寸(cun)極(ji)限偏差見(jian)表13-15,厚度極(ji)限偏差見(jian)表13-16.


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 c. 大直(zhi)徑法蘭用纏繞式墊片尺寸極限偏差見表13-17.


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4. 外觀質量


  密封(feng)元件(jian)的(de)(de)表面不允許(xu)有影(ying)響密封(feng)性能的(de)(de)徑向貫通(tong)的(de)(de)劃(hua)痕(hen)、空(kong)隙、凹凸不平及(ji)銹斑等缺陷。


  墊片表面的填充帶應均勻(yun),并適當高出金屬(shu)帶;層間(jian)紋(wen)理清晰,不應顯露金屬(shu)帶。


 焊點應在金屬帶“V”形截面(mian)的對稱面(mian)上(shang),焊點間距(ju)離應均勻(yun),不應有未熔(rong)(rong)合和過熔(rong)(rong)等缺陷(xian)。


 內(nei)環和定(ding)位(wei)(wei)(wei)環表(biao)面(mian)不應有毛刺、凹凸不平、銹斑等缺陷;密(mi)封(feng)元(yuan)件的上下密(mi)封(feng)面(mian)應在(zai)(zai)內(nei)環和/或(huo)定(ding)位(wei)(wei)(wei)環上下表(biao)面(mian)的居中位(wei)(wei)(wei)置(zhi);內(nei)環與(yu)密(mi)封(feng)元(yuan)件間應緊密(mi)固(gu)定(ding),不允(yun)許松(song)動(dong);定(ding)位(wei)(wei)(wei)環與(yu)密(mi)封(feng)元(yuan)件允(yun)許在(zai)(zai)圓周(zhou)方(fang)向相對滑動(dong)。


5. 性能


 a. 墊片壓縮、回彈性能的試(shi)驗條件和指(zhi)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. 墊片水壓密封性(xing)能的試驗結果應為:試樣外緣在保壓時向(xiang)內無(wu)水珠(zhu)出現、無(wu)脫焊及明顯變形。



四、纏(chan)繞式墊片(pian)的(de)選擇、注意事項(xiang)及使(shi)用方法


1. 墊(dian)片的選(xuan)擇


 墊(dian)片的(de)結構型式(shi)與法蘭密封面的(de)型式(shi)應匹(pi)配。


  a. 基(ji)本型(xing)墊(dian)片(pian)適(shi)用于榫槽面法蘭,如(ru)圖13-11所示(shi)。


  b. 內環型(xing)墊片適用(yong)于凹凸面法蘭(lan),如圖13-12所示。


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  c. 定(ding)位環型墊片適(shi)用于平面(mian)和突面(mian)法蘭,如圖13-13所(suo)示。


  d. 內環和(he)定(ding)位(wei)環型墊片適用于(yu)平(ping)面和(he)突面法蘭,如圖(tu)13-14所示。


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2. 注(zhu)意事(shi)項


  a. 纏(chan)繞式墊(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)元件(即墊(dian)片(pian)(pian)本體(ti)或基本型(xing)墊(dian)片(pian)(pian))的(de)(de)(de)寬(kuan)度應比(bi)非金(jin)屬(shu)(shu)軟墊(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)寬(kuan)度小。在制作用于凹凸面(mian)(mian)、平面(mian)(mian)和(he)凸面(mian)(mian)法(fa)蘭的(de)(de)(de)纏(chan)繞墊(dian)片(pian)(pian)時,不(bu)能隨(sui)便用非金(jin)屬(shu)(shu)軟墊(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)寬(kuan)度尺寸來代替纏(chan)繞式墊(dian)片(pian)(pian)密(mi)(mi)封(feng)元件的(de)(de)(de)寬(kuan)度尺寸。因為纏(chan)繞式墊(dian)片(pian)(pian)是半(ban)金(jin)屬(shu)(shu)墊(dian)片(pian)(pian),標準(zhun)規格墊(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)緊(jin)應力在70MPa左右(you)時才達(da)到(dao)合(he)理的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮變(bian)形,從而(er)產生(sheng)良好的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)效果。如果隨(sui)意加(jia)大墊(dian)片(pian)(pian)本體(ti)密(mi)(mi)封(feng)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)寬(kuan)度,勢必造成壓(ya)(ya)緊(jin)力降低,墊(dian)片(pian)(pian)肯定不(bu)能達(da)到(dao)標準(zhun)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)縮變(bian)形量(liang),因而(er)不(bu)能產生(sheng)良好的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)。如果超范圍地加(jia)大壓(ya)(ya)緊(jin)力,又必然會使法(fa)蘭和(he)螺栓產生(sheng)大量(liang)變(bian)形,結(jie)果會導致泄漏。


  b. 基(ji)本型墊(dian)片最好不要用于(yu)凹(ao)凸面法蘭。這是因為基(ji)本型墊(dian)片在法蘭軸向壓緊(jin)力的(de)(de)作用下,墊(dian)片內圈的(de)(de)焊(han)點容(rong)易開(kai)焊(han),這樣不但會(hui)引起(qi)泄漏(lou),而且墊(dian)片軟(ruan)填(tian)料散(san)落會(hui)污染物料和堵塞管(guan)道。


  c. 在高溫、深冷或(huo)冷熱(re)頻繁交變、振動(dong)較大、強腐蝕(shi)介質(zhi)等(deng)惡劣條(tiao)件下,用于平面(mian)和凸面(mian)法蘭的墊片(pian)最好(hao)加裝(zhuang)合(he)理(li)材料的內(nei)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(shi)用(yong)方法


  a. 擰緊螺栓時,要使墊片均勻受力(li),對稱(cheng)把(ba)緊。


  b. 選擇合理(li)的(de)墊(dian)片壓縮量,一般以0.6~1.2mm為宜(yi)。壓縮量過大,會(hui)降低墊(dian)片的(de)回(hui)彈率,使墊(dian)片失去像彈簧(huang)似的(de)容易吸收(shou)振動的(de)特性(xing)。


  c. DN500以上的管(guan)道墊(dian)片安裝,可采取短管(guan)法(fa)蘭平(ping)面裝配,而后再對接管(guan)道的方法(fa)。


  d. 螺栓(shuan)擰緊(jin)順序如(ru)圖13-15所示。


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五、標(biao)記及標(biao)志


1. 標記


a. 標記方法如(ru)下(xia)所示:


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b. 標記示(shi)例(li):


  公(gong)稱尺(chi)寸100mm、公(gong)稱壓力4.0MPa的帶(dai)內環和(he)定位環型纏繞式墊片,定位環材料為低(di)碳鋼、金屬帶(dai)和(he)內環材料為06Cr19Ni9、填充帶(dai)材料為柔性石墨,應標記(ji)為: 


  纏繞墊 D 1222 DN100-PN40 GB/T 4622.2


2. 標志


a. 標志方法 


  除(chu)基本型纏(chan)繞式(shi)墊(dian)(dian)片應(ying)用標(biao)簽標(biao)志外,其他形式(shi)纏(chan)繞式(shi)墊(dian)(dian)片應(ying)在定位環(或內環)上作永久性標(biao)志,標(biao)志的高度(du)尺寸至少(shao)為2.5mm.


  當用戶有要求時(shi),纏繞式墊片還應(ying)標以(yi)可識別金屬(shu)帶和填充帶材料的顏色色標。


b. 顏色色標 


  金屬(shu)帶(dai)(dai)材料(liao)以定(ding)位(wei)環外周(zhou)邊的(de)(de)連續(xu)顏色(se)帶(dai)(dai)表(biao)(biao)示;填充帶(dai)(dai)材料(liao)以定(ding)位(wei)環外周(zhou)邊的(de)(de)間隔(ge)(ge)色(se)條(tiao)表(biao)(biao)示;DN40及(ji)以上(shang)規(gui)格的(de)(de)纏(chan)繞式墊片以四條(tiao)間隔(ge)(ge)90°的(de)(de)色(se)條(tiao)表(biao)(biao)示,小于DN40的(de)(de)纏(chan)繞式墊片用(yong)對稱兩條(tiao)色(se)條(tiao)表(biao)(biao)示。所(suo)用(yong)顏色(se)可按表(biao)(biao)13-20的(de)(de)規(gui)定(ding)或按用(yong)戶要求(qiu)而(er)定(ding)。


①. 為(wei)防止不同材料(liao)制(zhi)成(cheng)的相(xiang)同型式墊片之間產生混淆(xiao),鼓勵(li)供需(xu)雙方共同確定一種合適(shi)的顏色代碼。


②. 這些(xie)材料(liao)只是(shi)由特定供應商提供的(de)(de)產品的(de)(de)商品名。給出(chu)這些(xie)信息是(shi)為了方便本部分的(de)(de)使用(yong)者,并不表示(shi)對這些(xie)產品的(de)(de)認可(ke)。如(ru)果其他等(deng)效產品具有相同(tong)的(de)(de)效果,則(ze)可(ke)使用(yong)等(deng)效產品。