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(dai)號


1. 型式


  a. 纏繞式墊分為以下四種型(xing)式:基本型(xing)(見圖13-1)、帶內環(huan)型(xing)(見圖13-2)、帶定(ding)位(wei)環(huan)型(xing)(見圖13-3)、帶內環(huan)和定(ding)位(wei)環(huan)型(xing)(見圖13-4)。


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  b. 纏繞式墊片(pian)的典型(xing)結構如圖13-5所示。


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  c. 與墊(dian)片(pian)型式(shi)相配合的(de)法蘭(lan)按以下規定:基本型的(de)墊(dian)片(pian)應(ying)選用(yong)(yong)榫槽面(mian)法蘭(lan),帶內(nei)環(huan)型的(de)墊(dian)片(pian)應(ying)選用(yong)(yong)凹凸面(mian)法蘭(lan),帶定位環(huan)型的(de)墊(dian)片(pian)應(ying)選用(yong)(yong)突面(mian)或全平(ping)面(mian)法蘭(lan),帶內(nei)環(huan)和定位環(huan)型的(de)墊(dian)片(pian)應(ying)優先選用(yong)(yong)突面(mian)和全平(ping)面(mian)法蘭(lan)。


 標準的使用者需(xu)考慮到不帶內環內徑(jing)處又無約束的狀況下,纏繞式(shi)墊片可能會發生徑(jing)向屈曲而影響正常使用的風(feng)險。


2. 代(dai)號


  a. 纏繞式墊片型式的代號見(jian)表(biao)13-1.


  b. 纏繞式墊片用材(cai)料(liao)的代號見表13-2.


二、尺寸(cun)


 1. 公稱壓力用 PN 標(biao)記的(de)法(fa)蘭用墊片(pian)


   a. 榫槽面法蘭用基本纏繞(rao)式墊片的尺寸見圖 13-6和表(biao)13-3。


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   b. 凹凸面法蘭用帶內環纏繞式墊片的尺寸見圖 13-7和表13-4。



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



   d. 全(quan)平面(mian)和(he)凸面(mian)法蘭用帶內環(huan)和(he)定位(wei)環(huan)纏繞式(shi)墊片(pian)的(de)尺(chi)寸見圖13-9 和(he)表13-6。





2. 公稱壓力用 Class 標記的法蘭(lan)用墊片


   a. 榫槽面法蘭用(yong)基本纏繞式(shi)墊(dian)片的(de)尺寸見圖 13-6和表13-7。


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   b. 凹(ao)凸面法(fa)蘭用帶內環型纏繞式墊片尺寸見圖 13-7 和(he)表13-8。



   c. 全平面(mian)和突面(mian)法蘭用帶定位(wei)環型纏繞式墊片(pian)尺寸見圖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(huan)和定(ding)位(wei)環(huan)型(xing)纏繞式墊片尺寸見圖(tu)13-9和表13-10.


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3. 公稱壓力用Class標記的大直(zhi)徑法(fa)蘭(lan)用墊(dian)片


   a. 公稱壓(ya)力用(yong)(yong)Class標記的A系列大直徑(jing)法(fa)蘭用(yong)(yong)纏繞式墊(dian)片尺寸見圖(tu)13-8、圖(tu)13-9及表13-11.


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   b. 公稱壓(ya)力用Class標記(ji)的B系列大直徑法蘭(lan)用纏(chan)繞式墊片尺寸見(jian)圖(tu)13-8、圖(tu)13-9及表13-12。


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三、技(ji)術要(yao)求


1. 材料


 a. 金屬帶 


   對金屬帶的要求如下(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(dai) 


  對填充帶的要(yao)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)據法律要求,含有石棉成分的材料在(zai)處理時應采取防范(fan)措施,確對人體健(jian)康不(bu)構(gou)成危害(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. 內環和定位環 


 除(chu)供需雙方(fang)另有協議(yi)外,內(nei)(nei)環材料的耐(nai)蝕性(xing)應(ying)等于或優于金(jin)屬帶,內(nei)(nei)環、定位(wei)環如果使用(yong)碳鋼(gang)(gang)材料,則(ze)應(ying)采(cai)用(yong)噴(pen)塑、金(jin)屬鍍層(ceng)(ceng)或其他涂層(ceng)(ceng)處理,以防大氣(qi)腐蝕。內(nei)(nei)環、定位(wei)環的材質應(ying)符合GB/T 912-2008《碳素(su)結構(gou)鋼(gang)(gang)和低合金(jin)結構(gou)鋼(gang)(gang)熱(re)軋(ya)薄鋼(gang)(gang)板及(ji)鋼(gang)(gang)帶》、GB/T 11253-2007《碳素(su)結構(gou)鋼(gang)(gang)冷(leng)軋(ya)薄鋼(gang)(gang)板及(ji)鋼(gang)(gang)帶》、GB/T 3280-2007《不(bu)銹鋼(gang)(gang)冷(leng)軋(ya)鋼(gang)(gang)板和鋼(gang)(gang)帶》或相關(guan)標準的規定。


2. 工藝要求(qiu)


  a. 纏繞式墊片由預(yu)成(cheng)型的金(jin)屬帶(dai)(dai)(dai)(dai)和(he)扁平填(tian)(tian)充(chong)(chong)(chong)帶(dai)(dai)(dai)(dai)交錯(cuo)疊制而成(cheng)(按圈(quan)數計數環繞層),金(jin)屬帶(dai)(dai)(dai)(dai)和(he)填(tian)(tian)充(chong)(chong)(chong)帶(dai)(dai)(dai)(dai)應(ying)緊(jin)密貼(tie)合(he),層次均勻,無折皺、空隙等現象。對(dui)制成(cheng)的墊片,填(tian)(tian)充(chong)(chong)(chong)帶(dai)(dai)(dai)(dai)與金(jin)屬帶(dai)(dai)(dai)(dai)在兩個端面上(shang)應(ying)均勻,填(tian)(tian)充(chong)(chong)(chong)帶(dai)(dai)(dai)(dai)應(ying)適當高出金(jin)屬帶(dai)(dai)(dai)(dai),層間紋理清(qing)晰,不應(ying)顯(xian)露金(jin)屬帶(dai)(dai)(dai)(dai)。


  b. 內纏繞(rao)層(ceng)至少應(ying)有(you)(you)三層(ceng)沒有(you)(you)填充物(wu)的預制金屬帶(dai)。開始兩層(ceng)應(ying)沿(yan)圓(yuan)周最(zui)少點(dian)焊(han)(han)3處,最(zui)大(da)間距為(wei)75mm.外纏繞(rao)帶(dai)層(ceng)亦最(zui)少應(ying)有(you)(you)三層(ceng)沒有(you)(you)填充物(wu)的預制金屬帶(dai)。沿(yan)圓(yuan)周最(zui)少點(dian)焊(han)(han)3處,最(zui)后點(dian)焊(han)(han)為(wei)終端(duan)點(dian)焊(han)(han)。沒有(you)(you)填充物(wu)的金屬帶(dai)不計入密(mi)封面。


  c. 從終(zhong)端焊(han)點(dian)到(dao)前一個焊(han)點(dian)的(de)距離不應(ying)大于35mm,帶(dai)定(ding)位環型的(de)纏繞(rao)墊片(pian)終(zhong)端點(dian)焊(han)后再加繞(rao)3~4圈松(song)馳的(de)預(yu)制金(jin)屬帶(dai),可用來將墊片(pian)卡在(zai)定(ding)位環中(zhong)。


  d. 內環、定位環可由整板沖制、車(che)(che)制,或經(jing)拼焊、圍(wei)焊后車(che)(che)制等工(gong)藝制成,環面應(ying)平(ping)整,其平(ping)面度誤差(cha)應(ying)小于1%;環槽或倒角與(yu)內外圓應(ying)同心,與(yu)兩端(duan)面應(ying)對稱。


  e. 帶內(nei)環的墊片可直接在內(nei)環外圓上纏繞制(zhi)成,亦可用專門(men)的機具將內(nei)環與密封元件緊密固定。


  f. 定位(wei)環與密封(feng)元件(jian)之間(jian)應有適當的裝配間(jian)隙,但(dan)應保(bao)證墊片在正(zheng)常使用時(shi)不至于使定位(wei)環脫落。


  g. 密(mi)封(feng)元件(jian)纏制后,其密(mi)封(feng)面(mian)不允許再(zai)進行任何機械(xie)加工或預(yu)壓(ya)處(chu)理。


3. 尺寸(cun)測量范(fan)圍及(ji)尺寸(cun)極(ji)限偏差


 a. 纏繞式墊片的尺(chi)寸測(ce)量范(fan)圍(wei)見圖13-10.


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 b. 密封元件和內(nei)環(huan)、定位環(huan)的內(nei)外(wai)徑尺寸極限(xian)(xian)偏(pian)差(cha)見表13-15,厚度極限(xian)(xian)偏(pian)差(cha)見表13-16.


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 c. 大直徑(jing)法蘭用纏繞式墊片尺寸(cun)極限偏差見表13-17.


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4. 外(wai)觀質(zhi)量


  密(mi)封(feng)元件的(de)(de)表面不允許(xu)有影響密(mi)封(feng)性能的(de)(de)徑向貫通的(de)(de)劃痕、空隙、凹(ao)凸不平及銹斑(ban)等缺陷。


  墊片表面(mian)的(de)填充帶(dai)(dai)應均勻,并適當高(gao)出金屬(shu)帶(dai)(dai);層間紋理清(qing)晰,不(bu)應顯露金屬(shu)帶(dai)(dai)。


 焊點應(ying)在(zai)金屬帶“V”形截面的對稱面上(shang),焊點間(jian)距離應(ying)均勻,不應(ying)有未熔(rong)合(he)和(he)過熔(rong)等缺陷。


 內環(huan)(huan)和(he)定位(wei)環(huan)(huan)表(biao)面不(bu)應有毛(mao)刺、凹凸不(bu)平(ping)、銹斑等(deng)缺陷(xian);密封元件(jian)的上(shang)下密封面應在內環(huan)(huan)和(he)/或定位(wei)環(huan)(huan)上(shang)下表(biao)面的居中(zhong)位(wei)置;內環(huan)(huan)與密封元件(jian)間應緊密固定,不(bu)允許松動(dong)(dong);定位(wei)環(huan)(huan)與密封元件(jian)允許在圓(yuan)周(zhou)方(fang)向相(xiang)對滑動(dong)(dong)。


5. 性能


 a. 墊(dian)片壓縮(suo)、回彈性能的試驗(yan)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(shui)壓密(mi)封(feng)性能的試(shi)驗結(jie)果(guo)應為:試(shi)樣外緣在保(bao)壓時向內無(wu)水(shui)珠出現、無(wu)脫焊及(ji)明(ming)顯變(bian)形。



四、纏繞式(shi)墊片的選擇、注意事項及使用方法


1. 墊片(pian)的選擇


 墊片的(de)結構型式與法蘭密封(feng)面的(de)型式應匹配。


  a. 基本型墊片適用于榫槽面法蘭,如圖13-11所示。


  b. 內環型(xing)墊片適用于凹凸面法(fa)蘭,如圖13-12所示。


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  c. 定(ding)位環型墊片適用(yong)于(yu)平面和突面法蘭,如圖13-13所(suo)示。


  d. 內環和定位環型墊片適用于(yu)平面(mian)和突(tu)面(mian)法蘭,如圖13-14所示。


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2. 注(zhu)意(yi)事項(xiang)


  a. 纏繞(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)元件(即墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)本體或基本型墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian))的(de)(de)寬(kuan)度(du)(du)應比非(fei)金屬軟墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)寬(kuan)度(du)(du)小。在制作用于凹凸面、平面和凸面法蘭的(de)(de)纏繞(rao)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)時,不(bu)能隨便用非(fei)金屬軟墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)寬(kuan)度(du)(du)尺(chi)寸來代替纏繞(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)密(mi)封(feng)(feng)(feng)元件的(de)(de)寬(kuan)度(du)(du)尺(chi)寸。因為纏繞(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)是半金屬墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian),標(biao)準規格墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)壓緊應力(li)在70MPa左右時才(cai)達到合理的(de)(de)壓縮(suo)變形(xing),從(cong)而產生(sheng)(sheng)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)效果。如果隨意加大(da)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)本體密(mi)封(feng)(feng)(feng)面的(de)(de)寬(kuan)度(du)(du),勢必造成壓緊力(li)降低,墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)肯定不(bu)能達到標(biao)準的(de)(de)壓縮(suo)變形(xing)量,因而不(bu)能產生(sheng)(sheng)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)密(mi)封(feng)(feng)(feng)。如果超范(fan)圍地加大(da)壓緊力(li),又必然會使法蘭和螺栓產生(sheng)(sheng)大(da)量變形(xing),結果會導致泄漏。


  b. 基本(ben)型墊片(pian)最(zui)好不要用于凹(ao)凸(tu)面法蘭(lan)。這是因為基本(ben)型墊片(pian)在法蘭(lan)軸向壓緊力的(de)作用下(xia),墊片(pian)內圈的(de)焊(han)(han)點容易開(kai)焊(han)(han),這樣不但會(hui)引起泄漏,而且(qie)墊片(pian)軟填料散落(luo)會(hui)污染(ran)物(wu)料和堵塞管道。


  c. 在高溫(wen)、深冷(leng)或冷(leng)熱頻(pin)繁交變、振(zhen)動較大(da)、強(qiang)腐蝕介質(zhi)等惡劣條件下,用于平面(mian)和凸(tu)面(mian)法蘭的墊片最好加裝合理材料的內(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)用方法


  a. 擰緊螺栓時,要使墊(dian)片(pian)均勻受(shou)力,對稱把緊。


  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,會降低(di)墊(dian)片(pian)的(de)回彈(dan)率,使(shi)墊(dian)片(pian)失去(qu)像彈(dan)簧似的(de)容易吸(xi)收振動的(de)特性。


  c. DN500以上的管道墊片安(an)裝,可采取短(duan)管法(fa)蘭平(ping)面裝配,而后(hou)再(zai)對(dui)接管道的方法(fa)。


  d. 螺栓擰緊順序(xu)如(ru)圖(tu)13-15所示。


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五、標(biao)記及標(biao)志(zhi)


1. 標記


a. 標(biao)記方法如下(xia)所示:


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b. 標記示(shi)例:


  公稱尺寸100mm、公稱壓力4.0MPa的帶內環(huan)(huan)和定(ding)位(wei)(wei)環(huan)(huan)型纏(chan)繞式(shi)墊片(pian),定(ding)位(wei)(wei)環(huan)(huan)材料為低碳鋼、金(jin)屬帶和內環(huan)(huan)材料為06Cr19Ni9、填充帶材料為柔性(xing)石墨,應(ying)標記為: 


  纏繞墊 D 1222 DN100-PN40 GB/T 4622.2


2. 標志


a. 標志方法 


  除基本型纏(chan)繞式(shi)墊(dian)片應(ying)用標簽(qian)標志外,其他形式(shi)纏(chan)繞式(shi)墊(dian)片應(ying)在定(ding)位(wei)環(huan)(或(huo)內環(huan))上作永(yong)久性標志,標志的高度尺寸至少為2.5mm.


  當(dang)用戶有要(yao)求時(shi),纏(chan)繞式墊片還(huan)應標以(yi)可識別(bie)金屬帶(dai)和填(tian)充(chong)帶(dai)材料的顏色(se)色(se)標。


b. 顏色色標 


  金屬帶材(cai)料以定(ding)位環外(wai)周(zhou)邊的連續顏色(se)帶表(biao)示(shi)(shi);填充帶材(cai)料以定(ding)位環外(wai)周(zhou)邊的間(jian)隔色(se)條(tiao)表(biao)示(shi)(shi);DN40及以上規格的纏繞(rao)式(shi)(shi)墊片(pian)以四(si)條(tiao)間(jian)隔90°的色(se)條(tiao)表(biao)示(shi)(shi),小于DN40的纏繞(rao)式(shi)(shi)墊片(pian)用對稱(cheng)兩條(tiao)色(se)條(tiao)表(biao)示(shi)(shi)。所用顏色(se)可按表(biao)13-20的規定(ding)或(huo)按用戶(hu)要(yao)求(qiu)而定(ding)。


①. 為防止不同材(cai)料(liao)制成的相同型式(shi)墊片之間產生混淆(xiao),鼓勵供需(xu)雙方共同確定一種合適的顏色(se)代碼(ma)。


②. 這些材料(liao)只是(shi)由(you)特定供應商提供的產品的商品名。給(gei)出(chu)這些信息是(shi)為了方便本部分的使(shi)用者,并(bing)不表(biao)示對(dui)這些產品的認可(ke)。如果其(qi)他等效產品具有相同的效果,則可(ke)使(shi)用等效產品。