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墊片的定義:墊片是用紙、橡皮片或銅片制成,放在兩平面之間以加強密封的材料,為防止流體泄漏設置在靜密封面之間的密封元件。
金屬纏繞墊片是目前應用廣泛的一種密封墊片,為半金屬密合墊中回彈性最佳的墊片,由V形或W形薄鋼帶與各種填充料交替纏繞而成,能耐高溫、高壓和適應超低溫或真空下的條件使用,通過改變墊片的材料組合,可解決各種介質對墊片的化學腐蝕問題,其結構密度可依據不同的鎖緊力要求來制作,為加強主體和準確定位,纏繞墊片設有金屬內加強環和外定位環,利用內外鋼環來控制其最大壓緊度,對墊片接觸的法蘭密封面的表面精度要求不高。
1、非金屬墊片:非質地柔軟、耐腐蝕、價格便宜,但耐溫和耐壓性能差。多用于常溫和中溫的中、低壓容器或管道的法蘭密封。
非金屬墊片包括橡膠墊、石棉墊、石棉橡膠墊、柔性石墨墊和聚四氟乙烯墊等。
2、金屬墊片:用金屬墊片用鋼、鋁、銅、鎳或蒙乃爾合金等金屬制成的墊片。
金屬墊片包括:八角型金屬墊片、橢圓型金屬墊片、齒形墊片、鎖緊墊圈
3、半金屬墊片:用金屬和非金屬材料制成的墊片。
半金屬墊片包括:基本型纏繞墊片、外環纏繞墊片、內環纏繞墊片、內外環纏繞墊片。
法蘭密封面類型
突面(RF):表面是一個光滑的平面,也可車制密紋水線。密封面結構簡單,加工方便,且便于進行防腐襯里。但是,這種密封面墊片接觸面積較大,預緊時墊片容易往兩邊擠,不易壓緊。
榫槽面(TG) :密封面是由榫和槽所組成的,墊片置于槽中,不會被擠動。墊片可以較窄,因而壓緊墊片所需的螺栓力也就相應較小。即使用于壓力較高之處,螺栓尺寸也不致過大。因而,它比以上兩種密封面均易獲得良好的密封效果。密封面的缺點是結構與制造比較復雜,更換擠在槽中的墊片比較困難。此外,榫面部分容易損壞,在拆裝或運輸過程中應加以注意。榫槽密封面適于易燃、易爆、有毒的介質以及較高壓力的場合。當壓力不大時,即使直徑較大,也能很好地密封。
凹凸面(MFM):密封面是由一個凸面和一個凹面相配合組成,在凹面上放置墊片,能夠防止墊片被擠出,故可適用于壓力較高的場合。
全平面(FF)與環連接面(RJ):全平面密封適合于壓力較小的場合(PN≤1.6MPa);環連接面主要用在帶頸對焊法蘭與整體法蘭上,適用壓力范圍為(6.3MPa≤PN≤25.0MPa)。
其它類型密封面:對于高壓容器和高壓管道的密封,密封面可采用錐形密封面或梯形槽密封面,它們分別與球面金屬墊片(透鏡墊片)和橢圓形或八角形截面的金屬墊片配合。密封面可適用于壓力較高的場合,但需要的尺寸精度和表面光潔度高,不易加工。
法蘭密封面與墊片配合注意事項
1.紋路
紋路是法蘭表面粗糙式樣的主導方向,比如:多方向的、唱片螺旋狀的、鋸齒狀等
表面光潔度的紋路應盡可能和墊片的中心線相一致,比如圓形法蘭,表面紋路應該加工為同心圓或者唱片螺旋線型,這樣就可以避免有穿過法蘭表面的線,如果有一條穿過密封表面的直線研磨線,就會成為一個直接泄露的路徑。
2.波形度
波形度就是相對于整個平面度的偏差,正常條件下,并不需要考慮波形度的問題,但是有兩種情況,需要特別關注,因為過度的波形度也是非常難以處理的問題。
第一種情況是搪玻璃的設備,在這種設備中融化玻璃的自然流動會形成很大的波形度,而且在較高的螺栓扭矩下,搪玻璃的法蘭也容易變形。解決的辦法是使用更厚的,而且可以高度壓縮的墊片。
第二種情況涉及到翹曲的法蘭,如果這種翹曲是由于熱變形或者內應力造成的,那么對法蘭進行再次加工處理就可以了,如果是由于過度螺栓負載或者法蘭厚度不足而造成的翹曲,我們一般稱為“弓形變形”,解決辦法是重新設計具有更大剛度的法蘭,有時可以加入加強筋來增強結構,而不用替換法蘭,另一個辦法是增加更多的螺栓,也可以把少而大的螺栓方案改為多而小的方案,由此增大了螺栓的彈性,使接頭更好的結合。
3.粗糙度
粗糙度是從法蘭表面中心開始計算突起和凹陷的平均值,用萬分之一英寸(或米)來表示。對于鋸齒狀的法蘭表面,典型的粗糙度為125-500微英寸,而對于非鋸齒狀的法蘭表面,粗糙度為125-250微英寸。
過于粗糙的法蘭,墊片往往不能密封,只能盡量選用更軟的墊片,而另一方面,很高的光潔度的法蘭面,比如磨光過的表面,也是很難密封的,必須避免,因為密封表面需要充分的“咬痕”以提供足夠的摩擦力,防止墊片被吹出或被擠出,或者過度的蠕變。
金屬纏繞墊片是目前應用廣泛的一種密封墊片,為半金屬密合墊中回彈性最佳的墊片,由V形或W形薄鋼帶與各種填充料交替纏繞而成,能耐高溫、高壓和適應超低溫或真空下的條件使用,通過改變墊片的材料組合,可解決各種介質對墊片的化學腐蝕問題,其結構密度可依據不同的鎖緊力要求來制作,為加強主體和準確定位,纏繞墊片設有金屬內加強環和外定位環,利用內外鋼環來控制其最大壓緊度,對墊片接觸的法蘭密封面的表面精度要求不高。
1、非金屬墊片:非質地柔軟、耐腐蝕、價格便宜,但耐溫和耐壓性能差。多用于常溫和中溫的中、低壓容器或管道的法蘭密封。
非金屬墊片包括橡膠墊、石棉墊、石棉橡膠墊、柔性石墨墊和聚四氟乙烯墊等。
2、金屬墊片:用金屬墊片用鋼、鋁、銅、鎳或蒙乃爾合金等金屬制成的墊片。
金屬墊片包括:八角型金屬墊片、橢圓型金屬墊片、齒形墊片、鎖緊墊圈
3、半金屬墊片:用金屬和非金屬材料制成的墊片。
半金屬墊片包括:基本型纏繞墊片、外環纏繞墊片、內環纏繞墊片、內外環纏繞墊片。
法蘭密封面類型
突面(RF):表面是一個光滑的平面,也可車制密紋水線。密封面結構簡單,加工方便,且便于進行防腐襯里。但是,這種密封面墊片接觸面積較大,預緊時墊片容易往兩邊擠,不易壓緊。
榫槽面(TG) :密封面是由榫和槽所組成的,墊片置于槽中,不會被擠動。墊片可以較窄,因而壓緊墊片所需的螺栓力也就相應較小。即使用于壓力較高之處,螺栓尺寸也不致過大。因而,它比以上兩種密封面均易獲得良好的密封效果。密封面的缺點是結構與制造比較復雜,更換擠在槽中的墊片比較困難。此外,榫面部分容易損壞,在拆裝或運輸過程中應加以注意。榫槽密封面適于易燃、易爆、有毒的介質以及較高壓力的場合。當壓力不大時,即使直徑較大,也能很好地密封。
凹凸面(MFM):密封面是由一個凸面和一個凹面相配合組成,在凹面上放置墊片,能夠防止墊片被擠出,故可適用于壓力較高的場合。
全平面(FF)與環連接面(RJ):全平面密封適合于壓力較小的場合(PN≤1.6MPa);環連接面主要用在帶頸對焊法蘭與整體法蘭上,適用壓力范圍為(6.3MPa≤PN≤25.0MPa)。
其它類型密封面:對于高壓容器和高壓管道的密封,密封面可采用錐形密封面或梯形槽密封面,它們分別與球面金屬墊片(透鏡墊片)和橢圓形或八角形截面的金屬墊片配合。密封面可適用于壓力較高的場合,但需要的尺寸精度和表面光潔度高,不易加工。
法蘭密封面與墊片配合注意事項
1.紋路
紋路是法蘭表面粗糙式樣的主導方向,比如:多方向的、唱片螺旋狀的、鋸齒狀等
表面光潔度的紋路應盡可能和墊片的中心線相一致,比如圓形法蘭,表面紋路應該加工為同心圓或者唱片螺旋線型,這樣就可以避免有穿過法蘭表面的線,如果有一條穿過密封表面的直線研磨線,就會成為一個直接泄露的路徑。
2.波形度
波形度就是相對于整個平面度的偏差,正常條件下,并不需要考慮波形度的問題,但是有兩種情況,需要特別關注,因為過度的波形度也是非常難以處理的問題。
第一種情況是搪玻璃的設備,在這種設備中融化玻璃的自然流動會形成很大的波形度,而且在較高的螺栓扭矩下,搪玻璃的法蘭也容易變形。解決的辦法是使用更厚的,而且可以高度壓縮的墊片。
第二種情況涉及到翹曲的法蘭,如果這種翹曲是由于熱變形或者內應力造成的,那么對法蘭進行再次加工處理就可以了,如果是由于過度螺栓負載或者法蘭厚度不足而造成的翹曲,我們一般稱為“弓形變形”,解決辦法是重新設計具有更大剛度的法蘭,有時可以加入加強筋來增強結構,而不用替換法蘭,另一個辦法是增加更多的螺栓,也可以把少而大的螺栓方案改為多而小的方案,由此增大了螺栓的彈性,使接頭更好的結合。
3.粗糙度
粗糙度是從法蘭表面中心開始計算突起和凹陷的平均值,用萬分之一英寸(或米)來表示。對于鋸齒狀的法蘭表面,典型的粗糙度為125-500微英寸,而對于非鋸齒狀的法蘭表面,粗糙度為125-250微英寸。
過于粗糙的法蘭,墊片往往不能密封,只能盡量選用更軟的墊片,而另一方面,很高的光潔度的法蘭面,比如磨光過的表面,也是很難密封的,必須避免,因為密封表面需要充分的“咬痕”以提供足夠的摩擦力,防止墊片被吹出或被擠出,或者過度的蠕變。
