基本型金属缠绕垫片
通常采用优质SUS304、SUS316（“V”形或“W”形)等不锈钢缠绕带与石墨、聚四氟乙烯、石棉、无石棉、云母、陶瓷、蛭石等软性材料相互交替重迭螺旋缠绕而成，在开始及末端用点焊方式将金属带固定。基本型金属缠绕垫片不带内外环,一般用在中低压的榫槽面的法兰中。
性能特点：
金属缠绕垫巧妙的地利用金属的耐热性、回弹性和强度以及非金属材料的柔软性，所以密性能较好，其中又以不锈钢带缠绕柔性石墨垫性能最佳。其预紧比压非石棉缠绕垫小，不存在非石棉纤维毛细孔渗漏的缺点。不锈钢柔性石墨带在气体介质中，使用压力为15MPa，在液体中可用至30MPa。温度-190~600℃（无氧、低压工况下可用至1000℃）。聚四氟乙烯的耐低温性能良好，它在低温下的屈服强度大大高于常温时的强度。所以，聚四氟乙烯金属缠绕垫可用于低温介质。同时，因金属带的加入提高了导热性，聚四氟乙烯金属缠绕垫使用温度可达250度，在酸性物质中可至9MPa，200℃。对于中等以上压力（600LB以上）、温度超过300℃的工况，应考虑使用带内环、外环。加装外环有利于安装时垫片的定位。加装内环可阻止过度紧固造成的垫片压溃，同时减少法兰之间的间隙，防止介质产生涡流对垫片的侵蚀。同时加装内外环还能提高垫片的回弹力，增进金属缠绕垫的密封性能，更加适用于热循环工况。根据ASME B16.20的规定，聚四氟乙烯缠绕垫必须加装内外环。金属缠绕垫用于温度和压力波动较大的换热器、压力容器、管道、阀门、冷凝器、人孔、手孔、泵进出口法兰较为合适。
金属石墨缠绕垫片主要性能参数：
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缠绕垫片系数 |
m=2.5-4 |
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缠绕垫片使用压力 |
≤25MPa |
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缠绕垫片使用温度 |
-196℃-700℃(氧化性介质中不高于600℃) |
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缠绕垫片最小预紧比压 |
y=68MPa |
应用领域: 石油、化工、冶金、电力、船舶、燃气、核能、航天、纺织、医药、机械等行业的管道、阀门、压力容器、冷凝器、换热器、塔、人孔、手孔等法兰连接处静密封部位 。
缠绕垫片结构形式及代号和使用法兰类别：
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基本型式 |
代号 |
适用的法兰密封面 |
厚度(mm) |
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V型基本体/环 |
W型基本体/环 |
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基本型 |
A或R型 |
榫槽面TG |
2.5;3.2;4.5;6.5 |
4.8;5.5;7.5 |
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带内环型 |
B或RIR型 |
凹凸面MFM |
2.5/1.5
3.2/2.0 6.5/3或5 |
4.8/3.0 |
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带外环型 |
C或CG型 |
平面或突面FF或RF |
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带内环及外环型 |
D或CGI型 |
平面或突面FF或RF |
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下表是填充材料的选择：
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填充材料 |
标识代号 |
温度 ℃ |
最大工作压力 |
适用介质 |
压缩率% |
回弹率% |
应力松驰率% |
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膨胀石墨 |
FG |
-220--550 |
25MPa |
腐蚀性介质 |
18--30 |
≥17 |
≤18 |
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聚四氟乙烯 |
PTFE |
-200-- 250 |
10MPa |
腐蚀性介质 |
18--30 |
≥15 |
≤13 |
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无石棉材料 |
NAS |
-100--350 |
10MPa |
一般气密性 |
18--30 |
≥19 |
≤28 |
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云 母 |
MICA |
-150--800 |
10MPa |
特高温 |
18--30 |
≥19 |
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陶 瓷 |
CER |
-200--1090 |
10MPa |
超高温 |
18--40 |
≥19 |
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下表用于对内外环及缠绕金属带的材质选择：
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材料名称 |
材料密度 |
耐温度℃ |
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CS |
7.85 |
-40~540 |
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304 |
7.93 |
-195~700 |
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316L |
7.98 |
-195~700 |
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304L |
7.93 |
-195~700 |
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S31803（2205）（双相不锈钢） |
7.8 |
-40~300 |
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S32750（2507）（超级双相不锈钢） |
7.8 |
-40~300 |
|
321 |
7.93 |
-195~700 |
|
347 |
7.93 |
-195~700 |
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INC600(因科镍合金) |
8.43 |
-100~1090 |
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INC625(因科镍合金) |
8.33 |
-100~1090 |
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IN800(因科镍合金) |
7.94 |
-100~870 |
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IN825(因科镍合金) |
8.14 |
-100~870 |
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Monel 400（蒙乃尔合金） |
8.83 |
-150~820 |
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B2（哈B合金） |
9.22 |
-185~1090 |
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C-276（哈C合金） |
8.89 |
-185~1090 |
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TI(TA2)（钛） |
4.51 |
-195~1090 |
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ZIRC(R60702)（锆） |
6.51 |
-195~400 |
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NI200（N6）（镍） |
8.9 |
-195~760 |
缠绕垫国内外技术标准：
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国别/行业 |
垫片标准 |
配套法兰标准 |
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中国/化工 |
HG/T20610-2009钢制管法兰用缠绕式垫片（PN系列） |
HG/T20592-2009 钢制管法兰(PN系列) |
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中国/化工 |
HG/T20631-2009钢制管法兰用缠绕式垫片（Class系列） |
HG/T20615-2009 钢制管法兰(Class系列) |
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中国/压力容器 |
NB/T47025-2012（JB/T4705-2012）缠绕垫片 |
NB/T47020-2012压力容器法兰 |
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中国/换热器 |
GB/T29463.2-2012 管壳式热交换器用垫片 第2部分缠绕垫 |
GB/T151-2014热交换器 |
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中国/石化 |
SH/T3407-2013 石油化工钢制管法兰用缠绕式垫片 |
SH/T 3406-2013 石油化工钢制管法兰 |
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中国/国家标准 |
GB/T4622-2008 缠绕式垫片 |
GB/T9112~GB/T9124-2010钢制管法兰 |
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美国 |
ASME B16.20-2017 管法兰用环垫式、螺旋缠绕式和夹层式金属垫片 |
ASME/ANSI B16.5-2017；ASME/ANSI B16.47-2017 |
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欧洲 |
EN 1514-2：2014钢制管法兰用缠绕垫片（PN系列） |
EN1092-1:2007钢制管法兰(PN系列) |
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日本 |
JIS B2404-2006 管法兰用垫片尺寸 |
JIS B2220-2012 鋼製管フランジ |