【摘要】金属缠绕垫片，是目前应用广泛的一种密封垫片，采用优质金属带及其它合金材料与石墨、石棉、聚四氟乙烯等软性材料相互交替重叠螺旋缠绕而成，在开始及末端用点焊方式将金属带固定。金属缠绕垫为半金属密合垫中回弹性最佳的垫片，能耐高温、高压和适应超低温或真空下的条件使用，通过改变垫片的材料组合，可解决各种介质对垫片的化学腐蚀问题，使用方便，减少和杜绝跑、冒、滴、漏，保证天然气管道、设备安全运行。 【关键词】 金属 垫片 性能 制造 安装
1 垫片的相关知识全息打印
1.1桶盖>一次性拖鞋 力学性能
压缩回弹性是垫片最基本的力学性能。螺栓、法兰、垫片连接结构的密封，本质上是通过垫片变形以增加流体阻力来实现的。因此，垫片的压缩回弹特性部分的反映了垫片表面与法兰密封面楔合形成的初始密封能力。在操作条件下，介质压力和温度的影响导致螺栓的伸长和法兰的变形，使法兰密封面与垫片间产生相对分离，垫片上的压紧力减小，这时，连接系统 的紧密与否，在很大程度上反映了垫片回弹能力的好坏。可见，垫片的压缩回弹特性对密封连接系统的紧密性影响很大。从垫片材料补偿密封状态变化的能力来看，真正影响密封连接系统紧密性的是垫片的回弹量大小。
1.2密封性能
密封性能是垫片的重要性能指标。螺栓、法兰和垫片组成的密封系统的紧密性由预紧和工作过程中的变形协调来实现。所以垫片的密封性不仅与垫片的材质有关，且与结构尺寸、密封结构形式、介质特性、介质压力和温度等特性有关，并且与螺栓、法兰和垫片在工作中的变形特性有关。
1.3 垫片的分类
垫片有非金属垫片、半金属垫片、金属垫片之分。非金属垫片一般以石棉为主体配以橡胶等材料制作而成，通常用在操作压力较低，温度不高的管道上；半金属垫片是由金属材料和非金属材料共同组合而成，常用的有缠绕式垫片，它比非金属垫片所承受的压力温度要高；金属垫片全部由金属制作，有波形、齿形、椭圆形、八角形和透镜垫等，它能承受高温和高压。
2 材料与制造
2.1材料
一般来说法兰的泄漏量与垫片的残余应力成线性关系，且随垫片上的残余应力的增大而减小，同时也随着介质压力的升高而增大。在同比压力下，垫片的回弹量越大，其残余应力也越大，相比而言金属缠绕垫的残余应力较大。许多金属材料可用于制造缠绕式垫片的金属绕带，操作温度和介质的腐蚀性质是选择关键因素，填充带材料的选用取决于材料的耐化学腐蚀和温度的性能，过去用石棉纸板，鉴于石棉材料的限制和禁用，柔性石墨板成为缠绕式垫片现最常用的材料。陶瓷纤维纸具有抗高温氧化作用，所以用于超过柔性石墨最高使用温度场合；层片状蛭石纸具有在极其高温工况下仍保持良好密封特性，且具有优良的耐化学腐蚀性；缠绕式垫片的最大使用温度取决于金属绕带和填充带的最高使用温度。
2.2 金属缠绕垫的制造
金属缠绕垫是由薄金属波形带与柔性石墨、石棉带等非金属带交替叠绕，将金属带的始末端点焊而成，亦称作螺旋垫。钢带剖面形状有W形和V形，W形加工困难，国内绝大部分使
用V形。金属缠绕垫片按结构型式分为四种：基本型、带内环型、带外环型、带内外环型，其中内、外环的作用在于增强钢带的承压性，避免基本型易压溃的情况。带内环型多用于凹凸面密封，压力等级越高的密封场合，缠绕垫的外环宽度也越大。折曲的金属带使垫片获得一定的弹性，在紧固时，钢带受压，发生弹性变形，从而使垫片的钢带和夹裹的非金属材料与法兰密封面之间保持足够的压紧力，使介质通过密封面的阻力大于密封面两侧的压差，即可达到密封效果。
2.3 缠绕密度
在制造缠绕式垫过程中，利用一定的压紧力将金属带和填充带缠绕在一起。由于缠绕过程中的压紧力的大小不同，垫片缠绕的松紧程不同，也就是缠绕密度，即单位垫片宽度具有不同的缠绕圈数。对于具有同一种缠绕垫片，由于不同缠绕密度，当受到相同的压缩载荷时，其压缩变形是不同的。这就要根据不同的设计工况，设计不同缠绕密度垫片。对于高压力工况下，需要密度高的缠绕垫片，以适应较高的螺栓载荷；反之，低压力工况下，只需密度稍低的缠绕垫片。据此，对于不同压力工况下，同样尺寸法兰应用具有不同的缠绕密度的垫片。
3 金属缠绕垫的安装
3.1垫片的申报要求
由于介质、公称压力、公称通径、标准的不同，容易在安装过程中外径大、材质不服现象，所以申报时应注明具体的材质、所用标准、公称通径DN、压力等级PN。 注明具体尺寸即D1：内环内径；D2：内环外径；D3：外环内径；D4：外环外径。
3.2垫片安装的技术要求
篮球打气筒法兰、垫片、垫圈和螺栓要正确选用，橡胶石棉垫片的颜要记牢，不能混用；法兰密封面要无损伤，垫片要无缺陷，螺栓要符合规格；法兰密封面垫片，螺栓上都不得沾有任何机械杂质；垫片不得装偏，要保证受压均匀；上螺栓时要均匀对称用力，分数次上紧，使垫片受力均匀。
3.3垫片安装的注意事项
3.3.1 装配的时候一定要按需操作，不要为图方便快捷而随意的选择金属缠绕垫片。
3.3.2 安装前仔细检查法兰、螺栓、螺母及垫片的质量，仔细检查法兰或接口安装情况，有无偏口、错口、张口、错孔等缺陷。
3.3.3 安装金属缠绕垫片,装置之前需要注意把密封的地方外表清理干净,垫片及螺栓、螺纹固定装置不能有毛刺和杂质，垫片表面不允许粘附机械杂质。
3.3.4 垫片不能装偏，垫片要放平稳，装置固定好，以便密封垫片应力分布均匀。
3.3.5 安装密封垫片必须保证均匀对称的紧固连接螺栓，螺栓要对称、均匀地分２次至３次旋紧，使垫片受压均匀。
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结束语:
随着天然气管道设备的发展，对密封件的质量方面提出了更高的要求。保证法兰连接密封的可靠性是确保天然气管道设备长期安全运行的必要条件，选择好的垫片是达到良好密封的重要环节。金属缠绕垫的优良结构和在力学性能、密封性能方面均具优势，在生产运行中将得到更有效的应用。
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