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(fa)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. 型式


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


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  b. 纏(chan)繞式(shi)墊片的典(dian)型結構如(ru)圖13-5所示。


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  c. 與墊(dian)片型(xing)式(shi)相配合的(de)(de)(de)法蘭(lan)(lan)(lan)按(an)以(yi)下(xia)規(gui)定(ding):基本型(xing)的(de)(de)(de)墊(dian)片應(ying)(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)榫(sun)槽面法蘭(lan)(lan)(lan),帶內(nei)環型(xing)的(de)(de)(de)墊(dian)片應(ying)(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)凹凸面法蘭(lan)(lan)(lan),帶定(ding)位(wei)環型(xing)的(de)(de)(de)墊(dian)片應(ying)(ying)選(xuan)(xuan)用(yong)突(tu)面或全(quan)平(ping)面法蘭(lan)(lan)(lan),帶內(nei)環和定(ding)位(wei)環型(xing)的(de)(de)(de)墊(dian)片應(ying)(ying)優(you)先選(xuan)(xuan)用(yong)突(tu)面和全(quan)平(ping)面法蘭(lan)(lan)(lan)。


 標準的使(shi)用者需考慮到不帶內(nei)環內(nei)徑處又無約(yue)束的狀況下,纏繞式墊片(pian)可能會發生徑向屈曲而影響正常使(shi)用的風險。


2. 代號


  a. 纏(chan)繞式墊(dian)片型式的代號見表13-1.


  b. 纏繞(rao)式(shi)墊片(pian)用材料的(de)代(dai)號見表(biao)13-2.


二、尺(chi)寸


 1. 公稱壓力用(yong) PN 標記的法蘭用(yong)墊片


   a. 榫槽面法(fa)蘭用基本(ben)纏(chan)繞式墊(dian)片的(de)尺寸見(jian)圖(tu) 13-6和(he)表13-3。


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   b. 凹(ao)凸面(mian)法蘭用帶內環纏繞式墊片(pian)的尺寸(cun)見(jian)圖 13-7和表13-4。



   c. 全平面和凸面法蘭用定位環(huan)纏繞式墊(dian)片的尺寸見圖13-8和表13-5。



   d. 全平面和(he)凸(tu)面法(fa)蘭用帶內環和(he)定(ding)位(wei)環纏繞(rao)式(shi)墊片的尺寸見圖13-9 和(he)表13-6。





2. 公稱(cheng)壓(ya)力用 Class 標記的法(fa)蘭(lan)用墊(dian)片


   a. 榫(sun)槽面法蘭用基本纏繞式墊片的(de)尺(chi)寸見(jian)圖 13-6和(he)表(biao)13-7。


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   b. 凹凸面(mian)法蘭(lan)用帶內環型纏(chan)繞式(shi)墊片尺寸(cun)見(jian)圖(tu) 13-7 和(he)表13-8。



   c. 全平面和突面法蘭用帶定(ding)位環(huan)型纏繞式(shi)墊片尺寸(cun)見(jian)圖13-8和表(biao)13-9.


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   d. 全平面和突面法蘭用帶(dai)內環和定位環型纏繞式墊(dian)片尺寸(cun)見圖(tu)13-9和表13-10.


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3. 公稱(cheng)壓力(li)用Class標(biao)記的大(da)直徑法(fa)蘭用墊片


   a. 公稱壓力用Class標記的A系列大(da)直徑法蘭用纏繞式(shi)墊片尺寸(cun)見(jian)圖13-8、圖13-9及表13-11.


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   b. 公稱壓力用Class標(biao)記的B系(xi)列(lie)大直(zhi)徑法(fa)蘭(lan)用纏(chan)繞式墊片尺寸見圖13-8、圖13-9及表13-12。


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三(san)、技術要求


1. 材(cai)料(liao)


 a. 金(jin)屬帶 


   對金屬帶的要求如(ru)下(xia):


   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(qiu)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:根據法律(lv)要求(qiu),含有石棉成分的材料在處(chu)理時應采取防范(fan)措施(shi),確(que)對(dui)人體健康不(bu)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(chu)供需(xu)雙方(fang)另有協議(yi)外,內環(huan)材(cai)料(liao)的耐蝕性應等(deng)于(yu)或優于(yu)金屬(shu)帶(dai),內環(huan)、定位環(huan)如果使用碳鋼材(cai)料(liao),則應采用噴塑、金屬(shu)鍍層(ceng)或其他涂層(ceng)處理,以防大(da)氣腐蝕。內環(huan)、定位環(huan)的材(cai)質應符合GB/T 912-2008《碳素(su)(su)結構鋼和低(di)合金結構鋼熱軋薄(bo)鋼板及鋼帶(dai)》、GB/T 11253-2007《碳素(su)(su)結構鋼冷軋薄(bo)鋼板及鋼帶(dai)》、GB/T 3280-2007《不銹(xiu)鋼冷軋鋼板和鋼帶(dai)》或相關標(biao)準的規定。


2. 工藝要求(qiu)


  a. 纏繞(rao)式(shi)墊(dian)片由預成型的(de)金(jin)(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)和扁(bian)平填(tian)充(chong)帶(dai)(dai)交(jiao)錯疊(die)制而(er)成(按圈數計數環(huan)繞(rao)層(ceng)),金(jin)(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)和填(tian)充(chong)帶(dai)(dai)應(ying)緊密(mi)貼合,層(ceng)次均勻(yun),無折皺、空隙等(deng)現象。對(dui)制成的(de)墊(dian)片,填(tian)充(chong)帶(dai)(dai)與金(jin)(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)在(zai)兩(liang)個端面上應(ying)均勻(yun),填(tian)充(chong)帶(dai)(dai)應(ying)適(shi)當高出金(jin)(jin)(jin)屬帶(dai)(dai),層(ceng)間紋理清晰,不應(ying)顯露金(jin)(jin)(jin)屬帶(dai)(dai)。


  b. 內纏(chan)繞層至少(shao)(shao)應有三層沒(mei)有填充(chong)(chong)物的預制(zhi)金屬帶。開始兩層應沿圓周最(zui)(zui)少(shao)(shao)點(dian)焊3處(chu),最(zui)(zui)大間距為75mm.外纏(chan)繞帶層亦(yi)最(zui)(zui)少(shao)(shao)應有三層沒(mei)有填充(chong)(chong)物的預制(zhi)金屬帶。沿圓周最(zui)(zui)少(shao)(shao)點(dian)焊3處(chu),最(zui)(zui)后點(dian)焊為終端點(dian)焊。沒(mei)有填充(chong)(chong)物的金屬帶不計入密封面(mian)。


  c. 從終端焊(han)(han)點到前一個焊(han)(han)點的(de)距離不應大于35mm,帶(dai)定位環型的(de)纏繞(rao)墊片(pian)終端點焊(han)(han)后(hou)再加繞(rao)3~4圈(quan)松(song)馳(chi)的(de)預制金屬(shu)帶(dai),可用來將墊片(pian)卡(ka)在定位環中。


  d. 內環(huan)、定位(wei)環(huan)可(ke)由整(zheng)板沖制(zhi)、車制(zhi),或經拼焊、圍焊后車制(zhi)等工藝制(zhi)成(cheng),環(huan)面應(ying)(ying)平整(zheng),其平面度誤差應(ying)(ying)小于1%;環(huan)槽或倒角與內外圓應(ying)(ying)同心,與兩端面應(ying)(ying)對稱(cheng)。


  e. 帶內環的墊(dian)片可(ke)直接在內環外圓上纏繞制成,亦可(ke)用(yong)專門的機具將內環與(yu)密封元件緊密固(gu)定。


  f. 定(ding)位(wei)環與(yu)密封元(yuan)件之間應(ying)有適(shi)當(dang)的裝(zhuang)配間隙,但(dan)應(ying)保證墊片在正常使(shi)用時不(bu)至(zhi)于使(shi)定(ding)位(wei)環脫落(luo)。


  g. 密封元(yuan)件纏制后,其密封面(mian)不允許(xu)再進行(xing)任何機械(xie)加工或預壓處理。


3. 尺(chi)寸測(ce)量范圍及尺(chi)寸極(ji)限偏差


 a. 纏(chan)繞式墊片(pian)的尺寸測量(liang)范圍見圖13-10.


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 b. 密(mi)封元件和內環(huan)、定位環(huan)的(de)內外徑尺寸極限偏(pian)差(cha)見(jian)表(biao)13-15,厚度極限偏(pian)差(cha)見(jian)表(biao)13-16.


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 c. 大直(zhi)徑法(fa)蘭用(yong)纏繞式(shi)墊(dian)片尺寸極限偏差見表13-17.


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4. 外觀(guan)質(zhi)量


  密(mi)(mi)封元件的(de)表面(mian)不允許(xu)有(you)影(ying)響密(mi)(mi)封性能的(de)徑向貫通的(de)劃痕、空隙(xi)、凹凸不平及銹斑等缺(que)陷。


  墊片表面的填充(chong)帶(dai)應均勻,并適當高出金屬帶(dai);層(ceng)間紋理(li)清晰,不應顯(xian)露金屬帶(dai)。


 焊(han)點應在金屬帶“V”形截面的對稱面上,焊(han)點間距(ju)離應均(jun)勻,不應有未(wei)熔(rong)合和(he)過熔(rong)等缺陷。


 內環(huan)和(he)(he)定位(wei)環(huan)表面不應有毛刺、凹凸不平、銹斑等(deng)缺陷(xian);密封(feng)(feng)(feng)元件(jian)(jian)的上下密封(feng)(feng)(feng)面應在(zai)內環(huan)和(he)(he)/或(huo)定位(wei)環(huan)上下表面的居中位(wei)置(zhi);內環(huan)與密封(feng)(feng)(feng)元件(jian)(jian)間(jian)應緊密固定,不允(yun)許(xu)松(song)動(dong);定位(wei)環(huan)與密封(feng)(feng)(feng)元件(jian)(jian)允(yun)許(xu)在(zai)圓周方(fang)向相對滑(hua)動(dong)。


5. 性(xing)能(neng)


 a. 墊片壓縮、回彈(dan)性能的試驗條件和指標見表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(shui)(shui)壓密(mi)封性(xing)能(neng)的試驗結果應為:試樣外緣在保壓時向內無水(shui)(shui)珠(zhu)出現、無脫(tuo)焊及明顯變形。



四、纏繞(rao)式墊片的(de)選擇、注(zhu)意事項(xiang)及使用方法


1. 墊片的(de)選擇


 墊(dian)片的結構型(xing)式(shi)(shi)與法(fa)蘭密封面的型(xing)式(shi)(shi)應匹配(pei)。


  a. 基(ji)本型墊片適用于(yu)榫(sun)槽面法蘭,如圖13-11所(suo)示。


  b. 內環型墊片適用于凹凸面法蘭,如圖13-12所示(shi)。


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  c. 定位環型墊片適用于平面(mian)和突(tu)面(mian)法蘭,如圖13-13所示。


  d. 內環和定位環型(xing)墊(dian)片適用(yong)于(yu)平面(mian)和突面(mian)法蘭(lan),如(ru)圖(tu)13-14所示。


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2. 注意事項


  a. 纏(chan)繞式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)元件(jian)(即墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)本(ben)體(ti)或基本(ben)型墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian))的(de)(de)(de)寬(kuan)度應比(bi)非(fei)金屬(shu)(shu)軟(ruan)(ruan)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)寬(kuan)度小。在制作用于(yu)凹凸面(mian)、平面(mian)和凸面(mian)法蘭(lan)的(de)(de)(de)纏(chan)繞墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)時(shi),不(bu)能隨(sui)便用非(fei)金屬(shu)(shu)軟(ruan)(ruan)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)寬(kuan)度尺寸來代替纏(chan)繞式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)密(mi)封(feng)(feng)元件(jian)的(de)(de)(de)寬(kuan)度尺寸。因為纏(chan)繞式(shi)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)是半金屬(shu)(shu)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian),標準規(gui)格墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)的(de)(de)(de)壓(ya)緊應力(li)在70MPa左(zuo)右時(shi)才達(da)(da)到(dao)合理(li)的(de)(de)(de)壓(ya)縮變形(xing),從而產生良(liang)好的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)效果(guo)(guo)(guo)。如果(guo)(guo)(guo)隨(sui)意加大(da)墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)本(ben)體(ti)密(mi)封(feng)(feng)面(mian)的(de)(de)(de)寬(kuan)度,勢必造成壓(ya)緊力(li)降低,墊(dian)(dian)(dian)片(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)(pian)肯定(ding)不(bu)能達(da)(da)到(dao)標準的(de)(de)(de)壓(ya)縮變形(xing)量(liang)(liang),因而不(bu)能產生良(liang)好的(de)(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)。如果(guo)(guo)(guo)超范(fan)圍地加大(da)壓(ya)緊力(li),又必然會使(shi)法蘭(lan)和螺(luo)栓產生大(da)量(liang)(liang)變形(xing),結果(guo)(guo)(guo)會導(dao)致泄(xie)漏。


  b. 基(ji)本型墊(dian)片(pian)(pian)最好不要用(yong)于凹(ao)凸面法蘭(lan)。這是(shi)因為基(ji)本型墊(dian)片(pian)(pian)在法蘭(lan)軸向壓緊(jin)力的作用(yong)下,墊(dian)片(pian)(pian)內圈的焊點容易(yi)開焊,這樣不但(dan)會引起泄漏(lou),而且墊(dian)片(pian)(pian)軟填料散落會污染物料和堵(du)塞管(guan)道。


  c. 在高(gao)溫、深(shen)冷或冷熱頻(pin)繁交變、振動(dong)較大、強腐蝕(shi)介(jie)質(zhi)等惡劣條件(jian)下(xia),用于平面(mian)(mian)和凸面(mian)(mian)法(fa)蘭的墊片最好加裝合理材(cai)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(yong)方法


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


  b. 選擇(ze)合理的墊片(pian)(pian)壓縮量,一般以0.6~1.2mm為宜。壓縮量過大,會降(jiang)低墊片(pian)(pian)的回彈(dan)率(lv),使墊片(pian)(pian)失(shi)去像彈(dan)簧(huang)似的容易(yi)吸收振動(dong)的特(te)性。


  c. DN500以上的(de)管(guan)(guan)道墊片(pian)安裝,可采取短管(guan)(guan)法(fa)蘭平(ping)面(mian)裝配,而后再對接(jie)管(guan)(guan)道的(de)方法(fa)。


  d. 螺栓(shuan)擰緊順(shun)序如(ru)圖13-15所示。


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五(wu)、標(biao)記及標(biao)志


1. 標記


a. 標記方法(fa)如下所示:


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b. 標記示例:


  公稱(cheng)(cheng)尺寸100mm、公稱(cheng)(cheng)壓力(li)4.0MPa的帶內環和(he)定位環型纏(chan)繞(rao)式墊片,定位環材料(liao)為低(di)碳鋼、金屬帶和(he)內環材料(liao)為06Cr19Ni9、填充帶材料(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(fang)法(fa) 


  除基本型纏(chan)繞式(shi)墊(dian)片(pian)應(ying)用標(biao)(biao)簽標(biao)(biao)志(zhi)外,其他形(xing)式(shi)纏(chan)繞式(shi)墊(dian)片(pian)應(ying)在定位(wei)環(或內(nei)環)上作(zuo)永久性標(biao)(biao)志(zhi),標(biao)(biao)志(zhi)的高度尺寸至少(shao)為2.5mm.


  當用戶(hu)有(you)要求時,纏繞(rao)式墊(dian)片(pian)還(huan)應(ying)標以可識別金屬帶和填(tian)充(chong)帶材料的顏(yan)色(se)色(se)標。


b. 顏色色標 


  金屬帶材(cai)料以定(ding)(ding)位環外周(zhou)邊(bian)的(de)連續顏色帶表示;填充(chong)帶材(cai)料以定(ding)(ding)位環外周(zhou)邊(bian)的(de)間隔(ge)色條(tiao)表示;DN40及以上規(gui)格的(de)纏繞(rao)(rao)式墊(dian)片以四條(tiao)間隔(ge)90°的(de)色條(tiao)表示,小于DN40的(de)纏繞(rao)(rao)式墊(dian)片用對稱(cheng)兩條(tiao)色條(tiao)表示。所用顏色可按表13-20的(de)規(gui)定(ding)(ding)或按用戶要求而定(ding)(ding)。


①. 為防止不同材料制成的相(xiang)同型式墊片之(zhi)間(jian)產生混淆,鼓勵供需雙方共同確定(ding)一種合適的顏(yan)色代(dai)碼。


②. 這些(xie)(xie)材料只是由特定供(gong)應商提供(gong)的產(chan)(chan)品(pin)(pin)的商品(pin)(pin)名(ming)。給(gei)出這些(xie)(xie)信(xin)息是為了方(fang)便本部分(fen)的使(shi)用(yong)者,并不表示對這些(xie)(xie)產(chan)(chan)品(pin)(pin)的認可(ke)。如果其他等(deng)效產(chan)(chan)品(pin)(pin)具有(you)相同的效果,則可(ke)使(shi)用(yong)等(deng)效產(chan)(chan)品(pin)(pin)。