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你不知道的法蘭墊片知識在這里!
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墊片是法蘭連接的主要密封件,因而正確選用墊片也是保證法蘭連接不泄漏的關(guān)鍵。根據(jù)制作材料的不同,墊片可以分為很多種類。除了墊片的類型,墊片的標(biāo)識和選型也很重要!
、墊片的結(jié)構(gòu)型式
業(yè)上使用的平墊片般由密封元件及內(nèi)、外加強(qiáng)環(huán)組成,密封元件或稱墊片本體是阻止泄漏的關(guān)鍵分。其常用的材料有非金屬材料,如柔性石墨、聚四氟乙烯、纖維增強(qiáng)橡膠基復(fù)合板等。此外,密封元件材料也可以是剛性或柔性的金屬,通常用于壓力和溫度較的場合。
對于非金屬材料的密封元件,通常插入金屬材料予以增強(qiáng),同時(shí)也方便了如石墨等易破碎材料密封元件的制加。增強(qiáng)材料可以是金屬薄板或絲網(wǎng),金屬薄板常常采用沖刺孔的方式以提增果和增加彈性,并通過粘結(jié)劑和輥壓將它們貼合在起。密封元件也可以可設(shè)表面層或抗粘結(jié)處理層來增加密封效果和防止法蘭密封面粘結(jié)。
外加強(qiáng)環(huán)或外環(huán)材料均為實(shí)體金屬,其作用是:
幫助密封元件安裝時(shí)對中;
防止密封元件過份壓縮而破壞;防止墊片吹出和減少法蘭轉(zhuǎn)動(dòng)等。
外加強(qiáng)環(huán)不與密封介質(zhì)接觸,因此不要求耐介質(zhì)腐蝕,故常常由碳鋼材料制成。外加強(qiáng)環(huán)還可以與密封元件制成體,例如金屬齒形墊片、波齒復(fù)合墊片。
內(nèi)加強(qiáng)環(huán)或內(nèi)環(huán)接觸流體,其材料應(yīng)能抵御密封介質(zhì)的腐蝕。內(nèi)加強(qiáng)環(huán)的作用是:
防止密封元件與容器或管道法蘭之間的空隙,以避免此空隙干擾流體的流動(dòng)以及由此引起的流體對墊片的沖擊。
二、法蘭墊片的種類
1、非金屬平墊片——聚四氟乙烯包履墊片
①墊片介紹
聚四氟乙烯包履墊片是種非金屬復(fù)合型軟墊片,般由包封皮及嵌入物兩分組成。包封皮主要起抗腐蝕作用,通常由聚四氟乙烯材料制成,嵌入物(填料)為帶或不帶金屬加強(qiáng)筋的非金屬材料,通常由石棉橡膠板制成。
聚四氟乙烯包履墊片主要適用于平面型及突面型鋼制管法蘭連接,適用公稱壓力PN為0.6~5.0MPa、作溫度為0~150 ℃的腐蝕介質(zhì)或?qū)η鍧嵍扔休^要求的介質(zhì)。
②墊片的形式
管法蘭用聚四氟乙烯包履墊片按制方式可分為三種型式:剖切型(S型)、機(jī)加型(M型)、折包型(F型)。
對于機(jī)加型包履墊片,其包封層內(nèi)徑可與法蘭內(nèi)徑致,以防止流體在法蘭處產(chǎn)生渦流。對于折包型包履墊片,它是由厚度為0.4~0.8mm的帶狀聚四氟乙烯薄膜,用熱密封方法將兩端熱合后包在環(huán)狀的芯材外面呈U形狀,制簡便,適用于尺寸較大的法蘭密封。
③標(biāo)記—標(biāo)記示例
公稱通徑50mm、公稱壓力1.0MPa的剖切型聚四氟乙烯墊片:
S-50-1.0 GB/T1304-1992
公稱通徑50mm、公稱壓力1.0MPa的機(jī)加型聚四氟乙烯墊片:
M-50-1.0 GB/T1304-1992
公稱通徑50mm、公稱壓力1.0MPa的折包型聚四氟乙烯墊片:
F-50-1.0 GB/T1304-1992
2、金屬復(fù)合墊片
(1)金屬纏繞式墊片
金屬纏繞式墊片是由金屬帶和非金屬帶螺旋復(fù)合繞制而成的種半金屬平墊片。
①金屬纏繞式墊片的特性是:
壓縮、回彈性能好;
具有多道密封和定的自緊能;
對于法蘭壓緊面的表面缺陷不太敏感,不粘接法蘭密封面,容易對中,因而拆卸便捷;
可分消除壓力、溫度變化和機(jī)械振動(dòng)的影響;
能在溫、低壓、真空、沖擊振動(dòng)等循環(huán)交變的各種苛刻條件下,保持其優(yōu)良的密封性能。
②形式
纏繞式墊片按其結(jié)構(gòu)不同可分為四種型式:基本型、帶內(nèi)環(huán)型、帶定為環(huán)型、帶內(nèi)環(huán)和定為環(huán)型。
③墊片型式代號(GB/T4622.1-2003)
④標(biāo)記—標(biāo)記示例
帶內(nèi)環(huán)和定為環(huán)型:
定為環(huán)材料為低碳鋼、金屬帶材料為0Cr18Ni9;
公稱通徑150mm;
公稱壓力4.0MPa(40bar);
墊片尺寸標(biāo)準(zhǔn)GB/T4622.2-2003;
其標(biāo)記為:
纏繞墊 D 1222-DN150-PN40 GB/T4622.2
基本型:
金屬帶材料為0Cr18Ni9、填充帶材料為柔性石墨;
公稱通徑150mm;
公稱壓力4.0MPa(40bar);
墊片尺寸標(biāo)準(zhǔn)GB/T4622.2-2003;
其標(biāo)記為:
纏繞墊 A 0220-DN150-PN40 GB/T4622.2
⑤纏繞式墊片的選擇和使用方法:
a、基本型墊片適用于榫槽面法蘭
b、內(nèi)環(huán)型墊片適用于凹凸面法蘭
c、定為環(huán)型墊片適用于平面和突面法蘭
d、內(nèi)環(huán)和定為環(huán)型墊片適用于平面和突面法蘭
(2)金屬包履墊片
①結(jié)構(gòu)
金屬包履墊片是以非金屬材料為芯材,切成所需形狀,外面包以厚度為0.25~0.5mm的金屬薄板組成的種復(fù)合墊片。根據(jù)包履狀態(tài),般分為平面型和波紋型兩種。
按結(jié)構(gòu)型式分為平面型(F型)及波紋型(C型)兩種。壓力容器法蘭用金屬包履墊片結(jié)構(gòu)型式為平面型種。
②金屬板材標(biāo)準(zhǔn)和代號(JB/T4706-2000)
③標(biāo)記—標(biāo)記示例
公稱通徑50mm,公稱壓力2.0MPa的波紋型金屬包履墊片:C-50-2.0 GB/T15601
壓力容器法蘭用金屬包履墊片的標(biāo)記及示例:
公稱直徑1000mm,公稱壓力2.50MPa,金屬板材為0Cr18Ni9的包履墊片:
墊片 G-1000-2.50- JB/T4706-2000
(3)金屬?zèng)_齒板柔性石墨復(fù)合墊片
①墊片介紹
這種墊片又稱柔性石墨金屬增強(qiáng)復(fù)合墊片,它是由沖齒的金屬齒板或沖孔金屬芯板與柔性石墨粒子復(fù)合壓成的種密封墊片,它通常由柔性石墨復(fù)合增強(qiáng)板裁制而成。
根據(jù)需要,柔性石墨金屬增強(qiáng)復(fù)合墊片可制成帶不銹鋼或碳鋼內(nèi)包邊或內(nèi)外包邊。
②特點(diǎn)
主要特點(diǎn)是:有良好的耐、低溫,耐腐蝕,耐輻射等性能,強(qiáng)度較,能在壓況下使用。
所需預(yù)緊力比使用金屬墊片或金屬纏繞墊片小。由于柔性石墨具有可塑性和良好的充填性,使用這種墊片時(shí)對相配法蘭密封面不需要行加,對法蘭密封面上制有“水線”溝槽也能適應(yīng),相對來說經(jīng)濟(jì)。
柔性石墨復(fù)合墊片型式分為RF型、MFM型和TG型,分別適用于突面、凹凸面和榫槽面法蘭。根據(jù)需要,RF型墊片可帶不銹鋼或碳鋼內(nèi)包邊,即為RF-E型。
③標(biāo)記—標(biāo)記示例
公稱通徑100mm、公稱壓力2.5MPa、芯板材料為低碳鋼的榫槽面法蘭用柔性石墨金屬增強(qiáng)復(fù)合墊片:
HG/T 20608 石墨復(fù)合墊 TG 100-2.5 St
公稱通徑200mm、公稱壓力4.0MPa、芯板材料為0Cr18Ni9的突面法蘭用內(nèi)包邊柔性石墨金屬增強(qiáng)復(fù)合墊片:
HG/T 20608 石墨復(fù)合墊 RF-E 200-4.0 304
(4)金屬波齒復(fù)合墊片
①墊片介紹
由柔性石墨做成的金屬波齒復(fù)合墊片是在機(jī)械加成波齒狀的金屬板兩面覆上柔性石墨的種復(fù)合墊片,這種墊片既有金屬的強(qiáng)度,又有波紋彈性的特點(diǎn),zui溫度650℃,zui壓力可達(dá)26MPa。
②墊片類型
柔性石墨金屬波齒復(fù)合墊片按其結(jié)構(gòu)不同分為三種型式:基本型、帶定位換型、帶隔條型。
墊片型式代號(GB/T19066.1-2003)
③標(biāo)記—標(biāo)記方法:
帶定位環(huán)型:
金屬骨架材料0Cr18Ni9;
公稱通徑150mm;
公稱壓力4.0MPa(40bar);
墊片尺寸標(biāo)準(zhǔn)GB/T19066.2。
金屬骨架材料代號(GB/T19066.1-2003)
波齒墊:
B3-DN150-PN40 GB/T19066.2
3、金屬墊片
(1)金屬環(huán)形墊片
金屬環(huán)形墊片是用金屬材料加成截面為八角形或橢圓形的實(shí)體金屬墊片,具有徑向自緊密封作用。故金屬環(huán)形墊片是靠與法蘭梯槽的內(nèi)外側(cè)面(主要是外側(cè)面)接觸,并通過壓緊而形成密封的。
八角形環(huán)形墊與法蘭槽相配,主要表現(xiàn)為面接觸。同橢圓形環(huán)墊相比,雖然不易與法蘭槽達(dá)到密合,但卻能再次使用,并且因截面是直線構(gòu)成,容易加。橢圓形環(huán)墊與法蘭槽是線接觸,密封性較好,但加度要求,因而增加了制成本,同時(shí)橢圓形環(huán)墊不能重復(fù)使用。
金屬環(huán)墊適用的公稱壓力為2.0~42.0MPa。
(2)金屬齒形墊片
①墊片介紹
金屬齒形墊片是種實(shí)體金屬墊片,墊片的剖切面呈鋸齒形,齒距t=1.5~2mm,齒h=0.65~0.85mm,齒寬度C=0.2~0.3mm。在密封面上車削若干個(gè)同心圓,其齒數(shù)為7~16,視墊片的規(guī)格大小而定。
②墊片的結(jié)構(gòu)形式和優(yōu)點(diǎn)
金屬齒形墊片的結(jié)構(gòu)型式有基本型、帶外環(huán)型、帶內(nèi)環(huán)型及帶內(nèi)外環(huán)型四種,常見的結(jié)構(gòu)為基本型。
由于金屬齒形墊片密封表面接觸區(qū)的V形筋形成許多具有壓差的空間線接觸,所以密封可靠,使用周期長。和般金屬墊片相比,這種墊片需要的壓緊力較小。
其缺點(diǎn)是在每次更換墊片時(shí),都要對兩法蘭密封面行加,因而費(fèi)時(shí)費(fèi)力。另外,墊片使用后容易在法蘭密封面上留下壓痕,故般用于較少拆卸的位。金屬齒形墊片適用的公稱壓力為1.6~25.0MPa。
③標(biāo)記示例
公稱通徑100mm、公稱壓力6.3MPa、材料為0Cr19Ni9的凹凸面管法蘭用金屬齒形墊片:
齒形墊 100-63 0Cr19Ni9 JB/T88-1994
三、墊片尺寸的選用
1、選用墊片的基本原則
(1)選用或訂購墊片時(shí)應(yīng)了解以下基本數(shù)據(jù):
a、相配法蘭的密封面型式和尺寸;
b、法蘭及墊片的公稱通徑;
c、法蘭及墊片的公稱壓力;
d、流體介質(zhì)的溫度;
e、流體介質(zhì)的性質(zhì)。
(2)選用墊片時(shí)還應(yīng)考慮以下因素:
a、有良好的壓縮及回彈性能,能適應(yīng)溫度和壓力的波動(dòng);
b、有良好的可塑性,能與法蘭密封面很好的貼合;
c、對有應(yīng)力腐蝕開裂傾向的某些金屬(如奧氏體不銹耐酸鋼)法蘭,應(yīng)保證墊片材料不含引起各種腐蝕的超量雜質(zhì),如控制墊片氯離子含量以對法蘭腐蝕;
d、不污染介質(zhì);
e、對密封度毒性的化學(xué)品,要求墊片應(yīng)具有更大的安性;對于輸送易燃液體的管道系統(tǒng),要求墊片用于法蘭上的zui使用壓力和zui使用溫度在限制范圍內(nèi);
f、低溫時(shí)不易硬化,收縮量小,溫時(shí)不易軟化,抗蠕變性能好;
g、加性能好,安裝及壓緊方便;
h、不粘接法蘭密封面,拆卸容易。
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