金属缠绕垫片 金属缠绕垫片的应用详解，值得收藏！

螺旋缠绕垫片是应用最广泛的垫片之一。缠绕垫片提供了一种低成本的密封，可以在工作温度和压力波动的情况下使用。由多层金属和填充物缠绕而成的密封垫片有效地减少了可能的泄漏。

螺旋缠绕垫片由异形金属条和软填充材料交替缠绕而成。当放置在两个法兰之间并被压缩时，会形成非常有效的密封。

金属带中部的V型凸起起到了弹簧的作用，使垫片在工况变化时具有良好的弹性。填充材料和金属带材料可以选择不同的材料，以适应不同的化学介质。

为了消防安全，可以选择柔性石墨作为填充材料。如果垫圈的有效压缩载荷有限，可以修改垫圈的结构和尺寸，以实现有效密封。

螺旋缠绕垫圈可以包括外环、内环或两者。外环以垫圈和法兰为中心，作为垫圈压缩的极限。内环不仅可以提供额外的径向强度，还可以减少法兰的腐蚀和磨损，保护密封件。

良好的弹性和高强度使螺旋缠绕垫片成为各种使用条件和工作条件下的理想选择。广泛用于炼油厂和化工厂。

ASME B16.20中规定的标记要求

影响垫片密封性能的因素

密封是通过压缩垫圈材料并填充不平坦的密封表面来实现的。这种密封可以有效防止介质泄漏。为了保持这种工作状态，必须向连接部件施加足够的载荷，以抵抗由系统内部压力引起的端面静水压力。

垫圈的使用取决于许多因素，包括:

1.金属材料和填充材料必须能够承受以下因素的影响:

A.温度:温度对垫圈的机械和化学性能有不利影响，还会影响垫圈的物理性能，如氧化性和弹性。

B.压力:介质或管道的内部压力可能会将垫片吹出法兰面

C.介质:垫圈材料必须能抵抗介质腐蚀

2.连接设计:两个法兰的连接力必须足以防止系统内部压力造成端面静水压力导致法兰分离。

3.合适的螺栓载荷:如果螺栓载荷不够大，垫片变形达不到要求，或者载荷过大，垫片被压坏，就会发生泄漏。

4.表面处理:如果表面处理不符合垫片要求，就不会有很好的密封效果。

不同密封面下法兰和垫圈的连接

垫片密封系数“m”和“y”

“m”和“y”值用于非标准法兰的设计。在标准法兰的实际应用中，它们不被指定为垫片压缩应力。我们的螺栓扭矩表给出了数据，应该与之进行比较。

“m”——垫片系数

在法兰连接中，提供了额外的预紧力系数，在接头处施加内压后，可以保持垫片上的压缩载荷。

M = / A1 P

“Y”-垫片的最小设计压应力这是指当垫片在2磅的内压下提供密封时，垫片接触面上每平方英寸所需的最小压应力

Y = W / A1

其中:W =总紧固力

A2 =垫圈内的法兰孔面积

P =测试压力

A1 =垫圈面积

各种类型垫片的m和y

热交换器和容器用垫圈

垫圈的安装

法兰连接时，所有零件必须正确组装才能达到密封效果。连接部件泄漏的最常见原因是安装程序不正确。

螺栓拧紧顺序

■将垫圈放在法兰密封面上。

■接触装配有垫圈的另一个法兰。

■必须用新螺栓或像新螺栓一样工作的螺栓清洁螺纹，并用高质量润滑剂润滑，如油和石墨混合物。

■将螺栓放入螺栓孔中。

■用手指拧紧螺母。

■按照上面所示的螺栓拧紧顺序拧紧螺栓。

■首次拧紧时，任何螺栓的拧紧力不应超过推荐值的30%。如果这样做，法兰会向上倾斜，垫圈会被压碎。

■当达到推荐的螺栓扭矩时，顺时针逐一检查螺栓扭矩，以确保螺栓已均匀拧紧。

■由于蠕变和应力松弛，有必要在设备运行期间对螺栓施加预应力，以确保螺栓在运行期间具有足够的应力负荷。

施加在螺栓上的热膨胀预应力

热膨胀、松弛、蠕变、端部静水压力和垫片的残余有效应力通过螺栓预紧来补偿。

由于法兰和螺栓材料不同，热膨胀系数不同，可能会影响螺栓载荷。当热膨胀严重时，需要为螺栓提供最小的应力，并允许管道膨胀以实现垫圈压缩。

垫圈的外环用作垫圈压缩的极限。没有外环的垫片必须采取措施，防止垫片因热膨胀而超过弹性极限。

泄漏点故障排除

找出泄漏原因的最好方法是仔细检查发生泄漏的垫圈。

观察结果

有效的纠正措施

垫片腐蚀严重

选择更好的耐腐蚀材料来代替它们

选择冷流阻力更好的材料

垫圈被过度挤压

选择一种能承受更大负荷的材料——也就是说，一种更致密的材料

选择能承受更大载荷的材料

垫圈压碎

提供一个止动环，以防止挤压垫圈或重新设计法兰

检查垫片尺寸，确保垫片规格正确

随着突出凸缘或凸缘孔向外延伸，

内部突出造成的机械损坏

确保垫圈在安装过程中正确居中

选择较软的衬垫材料

没有明显的压缩

选择较厚的垫片材料

减少垫片面积，以提供更高的单位面积压缩载荷

改变垫片的尺寸，将垫片的受力部分移近螺栓，可以有效减小

法兰弯曲

由于凸缘的过度偏转和弯曲

依靠辅助环来提供法兰的刚度

垫圈的厚度在外径处比在内径处薄

选择软垫圈，以减少所需的密封应力

减少垫片面积以减少密封应力

按照规定的螺栓紧固步骤依次拧紧

垫圈周围没有均匀的压力

确保法兰装配正确

在法兰上增加一个加强环，以更好地分配螺栓载荷

选择应力较低的垫片材料

垫圈周围厚度的周期性变化

如果可能，增加螺栓数量，以获得更均匀的螺栓载荷分布

如果法兰翘曲，可以对法兰进行返工，或者使用较软材料制成的垫圈

垫片的选择

温度和耐化学性要求

确保您订购的垫片能够承受工作温度和介质的使用。检查金属和填料与密封介质的化学相容性。根据一般惯例，用于制造螺旋缠绕垫片和金属涂层垫片的金属应与法兰材料相似。

柔性石墨的可压缩性使其成为制造金属垫圈的良好填料。柔性石墨不能用于硝酸和硫酸等强氧化剂，但其使用温度可达450℃。聚四氟乙烯填料可在260℃以下提供优异的耐化学性..根据ASME B16.20，当使用聚四氟乙烯作为填充材料时，应使用内环，以防止缠绕部分的径向不稳定。

工作压力

工作压力直接影响金属垫片的设计和选择。较高的压力可能会吹掉垫片，而低压应用要求垫片设计在低螺栓载荷下密封。

适用于高压下的Garlock垫圈包括:

■ Kammprofile垫片

■带内环的缠绕垫片

■纯金属垫圈

适用于低压的垫圈包括:

■石墨垫圈

■Garlock Kamprofile垫片

■ Garlock EDGE垫片

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