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(shi)與代號


1. 型式(shi)


  a. 纏繞式墊分(fen)為以下四種型(xing)式:基本型(xing)(見(jian)圖(tu)(tu)13-1)、帶(dai)內環(huan)型(xing)(見(jian)圖(tu)(tu)13-2)、帶(dai)定位環(huan)型(xing)(見(jian)圖(tu)(tu)13-3)、帶(dai)內環(huan)和(he)定位環(huan)型(xing)(見(jian)圖(tu)(tu)13-4)。


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  b. 纏繞式墊(dian)片的典(dian)型結(jie)構如圖(tu)13-5所示。


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  c. 與墊(dian)片型(xing)式相配合的(de)法蘭按(an)以下(xia)規定:基(ji)本型(xing)的(de)墊(dian)片應選用(yong)榫槽面(mian)法蘭,帶內(nei)環(huan)型(xing)的(de)墊(dian)片應選用(yong)凹凸面(mian)法蘭,帶定位環(huan)型(xing)的(de)墊(dian)片應選用(yong)突面(mian)或全平面(mian)法蘭,帶內(nei)環(huan)和(he)定位環(huan)型(xing)的(de)墊(dian)片應優先選用(yong)突面(mian)和(he)全平面(mian)法蘭。


 標準的使(shi)用(yong)者需(xu)考慮到(dao)不帶內(nei)環內(nei)徑(jing)(jing)處(chu)又(you)無(wu)約束的狀況下,纏繞(rao)式(shi)墊片可(ke)能(neng)會發生徑(jing)(jing)向(xiang)屈曲(qu)而影響正常使(shi)用(yong)的風險。


2. 代號


  a. 纏繞(rao)式(shi)墊片型式(shi)的代號見表13-1.


  b. 纏繞式墊片(pian)用(yong)材料(liao)的代號見表13-2.


二、尺(chi)寸


 1. 公稱(cheng)壓力用(yong) PN 標記的(de)法蘭用(yong)墊片(pian)


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


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   b. 凹(ao)凸(tu)面法蘭用帶內環纏(chan)繞式墊(dian)片的(de)尺寸見圖 13-7和表13-4。



   c. 全(quan)平面和凸面法(fa)蘭(lan)用定(ding)位(wei)環纏繞(rao)式墊片的尺寸見圖13-8和表(biao)13-5。



   d. 全平面和(he)凸面法蘭用帶內(nei)環和(he)定位環纏繞式墊(dian)片的尺寸見圖13-9 和(he)表13-6。





2. 公稱壓力用(yong) Class 標記的法蘭用(yong)墊片


   a. 榫槽面法蘭用基本纏繞(rao)式墊片(pian)的尺寸見(jian)圖 13-6和(he)表13-7。


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   b. 凹(ao)凸面法蘭用帶內環(huan)型纏繞式(shi)墊片尺寸見圖(tu) 13-7 和表(biao)13-8。



   c. 全平面和突面法蘭用帶定位環型纏繞(rao)式(shi)墊片尺(chi)寸(cun)見圖(tu)13-8和表13-9.


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   d. 全平面和突面法蘭用帶內環和定(ding)位環型(xing)纏(chan)繞(rao)式(shi)墊片尺寸見圖13-9和表13-10.


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3. 公稱壓力用Class標記的(de)大(da)直徑法蘭用墊片(pian)


   a. 公稱壓力用Class標記的(de)A系列(lie)大直徑法蘭用纏繞式墊片尺寸見圖13-8、圖13-9及表13-11.


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   b. 公稱壓力用(yong)Class標記的B系列(lie)大直徑(jing)法蘭用(yong)纏繞(rao)式墊片尺寸見圖13-8、圖13-9及表13-12。


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三、技術要(yao)求


1. 材料


 a. 金屬帶 


   對金屬帶的(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(chong)帶(dai) 


  對填充帶的要求如(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。


       值得注(zhu)意的是(shi):根據法律要求,含有石棉成分的材料在處(chu)理時應采取防范(fan)措施(shi),確對(dui)人體健康(kang)不構成危害。


  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(ding)位環 


 除供需雙方另有協議外,內環材(cai)料(liao)的耐蝕性應等于(yu)或優于(yu)金(jin)屬帶(dai),內環、定位環如果使用碳(tan)鋼(gang)材(cai)料(liao),則(ze)應采用噴塑、金(jin)屬鍍層或其(qi)他涂層處理,以防大氣腐蝕。內環、定位環的材(cai)質應符合(he)GB/T 912-2008《碳(tan)素結(jie)構鋼(gang)和(he)低(di)合(he)金(jin)結(jie)構鋼(gang)熱軋薄鋼(gang)板及鋼(gang)帶(dai)》、GB/T 11253-2007《碳(tan)素結(jie)構鋼(gang)冷軋薄鋼(gang)板及鋼(gang)帶(dai)》、GB/T 3280-2007《不銹鋼(gang)冷軋鋼(gang)板和(he)鋼(gang)帶(dai)》或相關標準(zhun)的規定。


2. 工藝要求


  a. 纏繞式墊(dian)片(pian)由(you)預成(cheng)型的(de)金(jin)屬帶(dai)(dai)和扁平填(tian)(tian)充(chong)帶(dai)(dai)交錯疊制而成(cheng)(按(an)圈數(shu)計數(shu)環繞層(ceng)),金(jin)屬帶(dai)(dai)和填(tian)(tian)充(chong)帶(dai)(dai)應(ying)緊密貼合,層(ceng)次均(jun)勻(yun),無(wu)折皺、空隙(xi)等現象。對制成(cheng)的(de)墊(dian)片(pian),填(tian)(tian)充(chong)帶(dai)(dai)與金(jin)屬帶(dai)(dai)在兩個端面上應(ying)均(jun)勻(yun),填(tian)(tian)充(chong)帶(dai)(dai)應(ying)適(shi)當高出(chu)金(jin)屬帶(dai)(dai),層(ceng)間紋理清晰,不應(ying)顯露金(jin)屬帶(dai)(dai)。


  b. 內(nei)纏繞(rao)層(ceng)至(zhi)少應有(you)(you)三(san)層(ceng)沒有(you)(you)填充物(wu)的預制金(jin)屬(shu)帶(dai)。開始兩(liang)層(ceng)應沿(yan)圓周最(zui)(zui)少點(dian)焊3處,最(zui)(zui)大間距為75mm.外纏繞(rao)帶(dai)層(ceng)亦最(zui)(zui)少應有(you)(you)三(san)層(ceng)沒有(you)(you)填充物(wu)的預制金(jin)屬(shu)帶(dai)。沿(yan)圓周最(zui)(zui)少點(dian)焊3處,最(zui)(zui)后點(dian)焊為終端點(dian)焊。沒有(you)(you)填充物(wu)的金(jin)屬(shu)帶(dai)不計入(ru)密封(feng)面。


  c. 從終(zhong)端焊(han)點到前一個(ge)焊(han)點的距離不應大于35mm,帶(dai)定位環型的纏繞(rao)墊片終(zhong)端點焊(han)后(hou)再加(jia)繞(rao)3~4圈松馳(chi)的預制(zhi)金屬帶(dai),可用來將墊片卡在定位環中。


  d. 內環、定位環可由整(zheng)板沖制、車制,或經拼焊、圍(wei)焊后(hou)車制等(deng)工藝(yi)制成,環面應(ying)(ying)(ying)平(ping)整(zheng),其平(ping)面度誤差應(ying)(ying)(ying)小于1%;環槽或倒角與內外(wai)圓應(ying)(ying)(ying)同心,與兩端(duan)面應(ying)(ying)(ying)對稱(cheng)。


  e. 帶內(nei)環的墊片可直接(jie)在內(nei)環外(wai)圓(yuan)上纏繞制成,亦可用(yong)專門的機具將內(nei)環與密封(feng)元件緊密固定。


  f. 定(ding)位(wei)環與密封元件(jian)之間應有適當(dang)的裝配間隙,但應保(bao)證(zheng)墊片在正常使用時不至(zhi)于使定(ding)位(wei)環脫落。


  g. 密封(feng)元(yuan)件纏(chan)制后,其密封(feng)面不允許再進行(xing)任何機械加工或預壓處理(li)。


3. 尺寸(cun)測(ce)量范圍(wei)及尺寸(cun)極限偏差


 a. 纏(chan)繞式墊片的尺寸(cun)測量范(fan)圍(wei)見圖13-10.


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 b. 密封元件和內環、定位環的內外(wai)徑尺寸極限偏差(cha)見表13-15,厚度極限偏差(cha)見表13-16.


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 c. 大(da)直徑法蘭用(yong)纏繞式墊(dian)片(pian)尺寸極限偏差見表13-17.


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4. 外觀質量


  密封元件的表(biao)面(mian)不允許(xu)有影響密封性能的徑向(xiang)貫通的劃痕、空隙、凹凸(tu)不平(ping)及(ji)銹斑等缺陷。


  墊片表面的填充(chong)帶應均勻,并適當高(gao)出金屬帶;層(ceng)間紋(wen)理清晰,不應顯露金屬帶。


 焊點(dian)(dian)應在金屬帶“V”形(xing)截面的對稱(cheng)面上,焊點(dian)(dian)間距離(li)應均勻,不應有未熔合和(he)過(guo)熔等缺(que)陷(xian)。


 內環(huan)和(he)定位(wei)環(huan)表(biao)面(mian)不應(ying)(ying)有毛刺、凹凸不平、銹斑等缺陷(xian);密(mi)封元件(jian)的上(shang)下密(mi)封面(mian)應(ying)(ying)在內環(huan)和(he)/或(huo)定位(wei)環(huan)上(shang)下表(biao)面(mian)的居中(zhong)位(wei)置;內環(huan)與密(mi)封元件(jian)間應(ying)(ying)緊(jin)密(mi)固定,不允許(xu)松動;定位(wei)環(huan)與密(mi)封元件(jian)允許(xu)在圓(yuan)周方向相(xiang)對滑動。


5. 性(xing)能


 a. 墊(dian)片(pian)壓縮、回彈性能的試驗條件和指(zhi)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(dian)片水壓密封(feng)性能的試(shi)驗(yan)結果應為:試(shi)樣外緣在保壓時向內無(wu)水珠(zhu)出(chu)現、無(wu)脫焊及明顯變(bian)形。



四、纏(chan)繞式墊(dian)片的選擇、注(zhu)意事項及(ji)使用方法


1. 墊片的選(xuan)擇


 墊片的(de)結構型式(shi)(shi)與法蘭密(mi)封面的(de)型式(shi)(shi)應匹配。


  a. 基本型墊片適(shi)用于榫(sun)槽面(mian)法蘭,如圖13-11所示(shi)。


  b. 內(nei)環型墊(dian)片適用于凹凸面法蘭,如圖13-12所示(shi)。


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  c. 定(ding)位環型墊片適用于(yu)平(ping)面和突面法蘭,如圖(tu)13-13所示(shi)。


  d. 內環(huan)和定(ding)位環(huan)型(xing)墊片適用于平面和突面法蘭,如圖(tu)13-14所示。


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2. 注意事項


  a. 纏(chan)(chan)(chan)繞(rao)(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)密(mi)封(feng)元件(jian)(即墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)本(ben)體(ti)或(huo)基本(ben)型墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian))的(de)(de)寬(kuan)度(du)應(ying)比非金(jin)屬軟墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)寬(kuan)度(du)小(xiao)。在制作用于凹凸面、平面和凸面法蘭的(de)(de)纏(chan)(chan)(chan)繞(rao)(rao)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)時(shi),不能隨便用非金(jin)屬軟墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)的(de)(de)寬(kuan)度(du)尺寸來(lai)代替(ti)纏(chan)(chan)(chan)繞(rao)(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)密(mi)封(feng)元件(jian)的(de)(de)寬(kuan)度(du)尺寸。因為纏(chan)(chan)(chan)繞(rao)(rao)式(shi)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)是半(ban)金(jin)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(jin)應(ying)力在70MPa左右時(shi)才達到(dao)合理的(de)(de)壓縮(suo)變(bian)形,從(cong)而產(chan)(chan)生良好(hao)的(de)(de)密(mi)封(feng)效果(guo)(guo)。如(ru)果(guo)(guo)隨意加(jia)大(da)墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)本(ben)體(ti)密(mi)封(feng)面的(de)(de)寬(kuan)度(du),勢(shi)必造成壓緊(jin)力降低(di),墊(dian)(dian)(dian)(dian)片(pian)肯(ken)定不能達到(dao)標(biao)準的(de)(de)壓縮(suo)變(bian)形量,因而不能產(chan)(chan)生良好(hao)的(de)(de)密(mi)封(feng)。如(ru)果(guo)(guo)超范圍地加(jia)大(da)壓緊(jin)力,又必然會(hui)使法蘭和螺(luo)栓(shuan)產(chan)(chan)生大(da)量變(bian)形,結果(guo)(guo)會(hui)導致泄漏。


  b. 基本(ben)型墊(dian)(dian)片(pian)最好不要用于凹凸面法蘭。這是(shi)因為(wei)基本(ben)型墊(dian)(dian)片(pian)在(zai)法蘭軸向壓緊力的作用下(xia),墊(dian)(dian)片(pian)內圈的焊點容易開焊,這樣不但會引起(qi)泄(xie)漏,而且墊(dian)(dian)片(pian)軟填料(liao)散(san)落(luo)會污染物料(liao)和(he)堵塞(sai)管道(dao)。


  c. 在高溫、深冷或冷熱(re)頻(pin)繁交變(bian)、振動(dong)較(jiao)大、強腐(fu)蝕介質等惡劣條(tiao)件下,用(yong)于平(ping)面(mian)和凸(tu)面(mian)法蘭的墊片(pian)最好(hao)加裝(zhuang)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. 使用方法


  a. 擰緊(jin)螺(luo)栓時,要使墊片均勻受力(li),對稱把緊(jin)。


  b. 選擇合理的墊(dian)(dian)片(pian)壓(ya)(ya)縮量,一般以0.6~1.2mm為宜。壓(ya)(ya)縮量過大,會降低墊(dian)(dian)片(pian)的回(hui)彈率,使墊(dian)(dian)片(pian)失去像彈簧似的容易吸(xi)收振動的特性。


  c. DN500以上的管道(dao)(dao)墊片(pian)安裝(zhuang),可采取短(duan)管法蘭平面裝(zhuang)配(pei),而后再對接管道(dao)(dao)的方法。


  d. 螺栓擰(ning)緊順序如圖13-15所(suo)示(shi)。


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五(wu)、標記(ji)及標志


1. 標記


a. 標記方法如(ru)下所示:


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b. 標記示例:


  公稱尺寸100mm、公稱壓力4.0MPa的(de)帶(dai)內環(huan)和定(ding)位環(huan)型纏繞式墊(dian)片,定(ding)位環(huan)材料為低碳鋼、金屬帶(dai)和內環(huan)材料為06Cr19Ni9、填充(chong)帶(dai)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 


  除基本型纏繞(rao)式(shi)墊片應用(yong)標(biao)簽(qian)標(biao)志外(wai),其他形(xing)式(shi)纏繞(rao)式(shi)墊片應在定(ding)位(wei)環(或內(nei)環)上作永(yong)久(jiu)性標(biao)志,標(biao)志的高度尺寸至(zhi)少為2.5mm.


  當用戶有要求時,纏繞式墊片(pian)還應標以可識別(bie)金(jin)屬(shu)帶和(he)填充帶材料的顏色色標。


b. 顏色(se)色(se)標 


  金(jin)屬(shu)帶(dai)(dai)材(cai)料以定位(wei)環(huan)(huan)外周(zhou)邊的(de)(de)連續顏(yan)色帶(dai)(dai)表示;填充帶(dai)(dai)材(cai)料以定位(wei)環(huan)(huan)外周(zhou)邊的(de)(de)間(jian)隔色條表示;DN40及(ji)以上(shang)規格(ge)的(de)(de)纏繞式墊片以四條間(jian)隔90°的(de)(de)色條表示,小于DN40的(de)(de)纏繞式墊片用(yong)對稱(cheng)兩條色條表示。所用(yong)顏(yan)色可(ke)按(an)表13-20的(de)(de)規定或按(an)用(yong)戶(hu)要求而定。


①. 為(wei)防止(zhi)不同材料制成的相同型式墊(dian)片之間產生混淆,鼓勵供需雙方共同確定一種合適的顏色代碼。


②. 這(zhe)些材料只是由(you)特(te)定供應(ying)商提供的(de)(de)產(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)商品(pin)(pin)(pin)名(ming)。給出(chu)這(zhe)些信息(xi)是為了方便本部分的(de)(de)使(shi)用(yong)者(zhe),并不表示(shi)對(dui)這(zhe)些產(chan)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)認可。如果其他等效產(chan)品(pin)(pin)(pin)具有相(xiang)同的(de)(de)效果,則(ze)可使(shi)用(yong)等效產(chan)品(pin)(pin)(pin)。