金属缠绕垫片是使用最广泛的垫片之一，缠绕垫片提供低成本的密封，可在工作温度和压力波动的情况下使用。由多层金属和填料缠绕形成的密封隔膜有效地减少了可能的泄漏。

金属缠绕垫片是由成型的金属带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形突起起到弹簧的作用，在工况变化时赋予垫片良好的回弹性。填充材料和金属条材料可以选择不同的材料以适应不同的化学介质。

如果需要防火安全，可选择柔性石墨作为填充材料。如果垫圈的有效压缩载荷受到限制，可以修改垫圈的结构和尺寸以实现有效密封。

金属缠绕垫片可以包括外环、内环或两者。外圈将垫片与法兰对齐，并作为垫片压缩的限制。内圈不仅提供了额外的径向强度，还减少了法兰腐蚀并保护了密封元件。

良好的回弹性和高强度使金属缠绕垫片成为各种使用条件和操作条件的理想选择。广泛用于炼油厂和化工厂。

ASME B16.20 规定的标记要求

影响垫片密封性能的因素

密封是通过压缩垫片材料和填充不平整的密封表面来实现的。这种密封可以有效地防止介质的泄漏。为了保持这种状态，必须对接头施加足够的载荷，以抵抗由于系统内部压力引起的端面静水压力。

垫片的使用取决于许多因素，包括：

1.金属材料和填充材料，材料必须能够承受以下因素：

一个。温度：温度会对垫片的机械和化学性能以及垫片的物理性能（如氧化和回弹性）产生不利影响。

湾。压力：介质或管道内部压力可能会将垫片从法兰表面吹出

C。介质：垫片材料必须能够抵抗介质的腐蚀

2、连接设计：两个法兰的连接力必须足够，以防止法兰因系统内部压力引起的端面静水压力而分离。

3、适当的螺栓载荷：如果螺栓载荷不够大，垫片变形不符合要求，或者载荷过大金属缠绕垫片尺寸，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的要求，就不会起到很好的密封效果。

各种密封面下法兰和垫片的连接

垫片密封系数“M”和“Y”

“M”和“Y”值用于非标准法兰设计。在标准法兰的实际应用中，不指定为垫片压缩应力。我们的螺栓扭矩图表提供了数据，应该使用它。

“M” - 匀场系数

在法兰连接中，为在连接处施加内部压力后保持垫片上的压缩载荷所需的额外预紧力提供一个系数。

M = (W - A2 P) / A1 P

“Y” – 垫片最小设计压缩应力 这是指当垫片在 2 psig (0.14 bar) （或 bar）的内部压力下提供密封时，垫片接触表面所需的每平方英寸最小压缩应力值

Y = W/A1

其中： W = 总紧固力（磅或牛顿）

A2 = 垫圈内的法兰孔面积（平方英寸或平方毫米）

P = 测试压力（psig 或 N/mm2）

A1 = 垫片面积（平方英寸或平方毫米）

各类垫片的M和Y

热交换器和容器垫片

垫片安装

在法兰连接中，所有组件必须正确组装以实现密封。连接泄漏的最常见原因是安装程序不正确。

螺栓拧紧顺序

■在法兰密封面上放置垫片。

■ 将组件的另一个法兰与垫圈接触。

■ 螺纹必须使用新螺栓或性能与新螺栓类似并使用优质润滑剂（如油和石墨混合物）润滑。

■ 将螺栓放入螺栓孔中。

■ 用手拧紧螺母。

■ 按上图螺栓拧紧顺序拧紧螺栓。

■ 第一次拧紧时，任何螺栓的拧紧力都不应超过推荐值的30%，否则会掀起法兰并压坏垫片。

■ 当达到推荐螺栓扭矩时，顺时针一一检查螺栓扭矩，确保螺栓拧紧均匀。

■ 由于蠕变和应力松弛，需要在设备运行时对螺栓进行预应力，以确保螺栓在运行过程中具有足够的应力载荷。

预应力施加到螺栓以进行热膨胀

垫片的热膨胀、松弛、蠕变、端部静水压力和残余有效应力由螺栓预紧力补偿。

根据法兰和螺栓的材料，热膨胀系数也不同，这可能会影响螺栓载荷。在存在严重热膨胀的情况下，必须在螺栓上提供最小应力并允许管道膨胀以实现垫片压缩。

垫片的外圈作为垫片压缩的限制。没有外圈的垫圈必须采取措施防止热膨胀金属缠绕垫片尺寸，否则会导致垫圈失效超过其弹性极限。

泄漏点故障排除

找出泄漏原因的最佳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

严重腐蚀的垫片

? 更换更好的耐腐蚀材料

? 更换为具有更好抗冷流性的材料

垫片过度挤压

? 用能够承受更高载荷的材料（即密度更大的材料）代替

? 更换为可承载更高载荷的材料

垫片压碎

? 提供止动环以防止垫圈压坏或重新设计法兰

? 检查垫片尺寸以确保垫片尺寸合适

由于凸面法兰或法兰孔

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

? 选择较软的垫片材料

没有明显的压缩

? 使用较厚的垫片材料

? 减少垫片面积以提供更高的单位面积压缩负载

? 改变垫片尺寸，将垫片受力部分移近螺栓，有效降低

法兰弯曲

由于法兰的过度偏转和弯曲

? 依靠辅助环来提供法兰刚度

垫圈外径比内径薄

? 使用软材料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

? 依次按照规定的螺栓拧紧步骤进行

垫片周围没有均匀压缩

? 确保准确的法兰对齐

? 在法兰上添加一个加强环，以更好地分配螺栓载荷

? 选择应力较低的垫片材料

垫片周围厚度的周期性变化

? 尽可能增加螺栓的数量，以使螺栓载荷分布更均匀

? 如果法兰翘曲，则重新加工法兰或使用较软的垫圈

垫片的选择

温度和耐化学性要求

确保您订购的垫圈能够承受工作温度和使用的介质。检查金属和填料与密封介质的化学相容性。作为一般惯例，制造金属缠绕垫片和金属复合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金属垫片的良好填料。虽然柔性石墨不能用于硝酸和硫酸等强氧化剂，但它可以在高达 450°C 的温度下使用。PTFE 填充材料在 260°C 以下提供出色的耐化学性。根据 ASME B16.20，当使用 PTFE 作为填充材料时，应使用内圈来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。较高的压力有可能将垫圈吹出，而低压应用需要在低螺栓载荷下密封的垫圈设计。

适用于高压的垫片包括：

■ 垫片

■ 带内圈的缠绕垫片

■ 纯金属垫片

适合低压使用的垫片包括：

■ ? 垫片

■ 垫片

■ EDGE? 垫片

常用金属的温度限制

填充材料的温度限制

如需更多密封解决方案讨论，请联系获取产品信息。使用密封件时，请遵循推荐的安装步骤和装配应力，以确保泄漏控制在预期范围内。

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