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[资源帖] 对垫片基本参数的理解及其选用

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本帖最后由 最终幻想 于 2010-4-18 13:47 编辑

法兰垫片是一个即简单又非常专业的问题。说简单,是因为我们每天都见到,而且每天都有人在仓库领垫片;说它非常专业,是因为即使专业的工程师来解释垫片的基本参数和一些选用原则,也不一定能够说清楚。
下面简单为大家介绍《对垫片基本参数的理解及其选用》。
垫片最基本的参数是垫片系数m值和最小设计比压y值。最小设计比压y值(ASME的称呼Minimum Design Seating Stress y)国内教科书也称作预紧密封比压。m值是临界泄漏时的工作密封比压(σg)与介质工作压力(Pc)的比值(无量纲)。σg与y值一般来说相差不是很大(为同一个数量级单位)。根据垫片y值的大小,我们可以确认该垫片的大致适用的工作压力范围。

法兰计算时我们直接采用m*Pc与垫片工作面积的乘积来计算所需要的螺栓力的大小。垫片的m值越大,相应的法兰螺栓直径就必须越粗或多。最小设计比压y值反映法兰在预紧状态下所需要的螺栓力的大小。垫片的m值越小,所需要的法兰螺栓直径就可以越小或所需要的螺栓越少。前述的比较必须基于同样形式的垫片规格和尺寸。
垫片的y值和m值都可以通过相应的标准试验得出具体的数据。
我们现在回过头来看垫片的互相代用问题。先看几组垫片的基本参数:
Ø        金属包垫:    m=3.75, y=62.1MPa;
Ø        金属缠绕垫:m=3.0,   y=69.0MPa;
Ø        金属齿形垫:m=4.25,  y=69.6MPa;
Ø        波齿复合垫:m=3.0,   y=50.0MPa;

从以上的数据(基本金属为304SS)可以看出,同样的工作压力,波齿复合垫所需要的螺栓载荷最小就可以保证密封!这就是波齿复合垫可以代用以上三种垫片的原因,不需要再次进行法兰的强度计算,也就是说,可以直接替换。
缠绕垫片一般也可以代用金属包垫。但是金属齿形垫代用缠绕垫片时,一般都需要进行法兰的强度计算,这是因为螺栓的预紧力或工作载荷也许不能够满足密封的要求,有时候法兰的刚度也满足不了使用的要求。
更多的知识,大家可以查阅化机专业的相关教科书。推荐大家使用[wiki]石油[/wiki]大学赵正修教授编著的《石油[wiki]化工[/wiki][wiki]压力容器[/wiki]设计》。

波齿复合垫已经有了专门的国家标准,见GB/T 19066-2003,新的国家标准正在修改中。

[ 本帖最后由 武千里 于 2008-5-18 17:14 编辑 ]

 

发表于 2008-4-18 01:10:25

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武千里楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP亚太地区
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波齿复合垫就是好

波齿复合垫是**人聪明才智的展现。不知道是否有国际专利的保护?有知道专利保护知识的朋友请回复。

 

发表于 2008-4-19 09:54:53

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Peterpaul彼得保罗
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yunmyj0627VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP安徽省
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我们这里的换热设备垫片都采用波齿复合垫,这个标准比较难找,要输入GB/T 19066.1(or2、3)2003进行查找。
http://bbs.hcbbs.com/viewthread.php?tid=157268

 

发表于 2009-1-20 11:17:06

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gmdyesVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP辽宁省
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波齿垫片使用效果确实不错,只是价格较贵。我们只是在高温设备管线上选用,其它部位还在用巴金垫和缠绕垫。

 

发表于 2009-1-20 14:15:01

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武千里楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP亚太地区
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原帖由 gmdyes 于 2009-1-20 14:15 发表
波齿垫片使用效果确实不错,只是价格较贵。我们只是在高温设备管线上选用,其它部位还在用巴金垫和缠绕垫。


垫片的价格与装置泄漏一次所带来的损失比较,以下数据供大家参考:
1500lb DN450的波齿垫价格约800RMB,缠绕垫约600RMB,带压堵漏一次最少60000RMB。

带压堵漏基本上为10倍投入价格,小管线的堵漏与垫片投入价格比就更高了,约为30000RMB与30RMB的比值,达到1000倍以上。

总的说来,垫片为易损和消耗件。垫片的价格相对于装置平稳运行,停产修理等说来,其价格不应该在考虑之列。这也是装置大修为什么垫片一般不容许重复使用(金属垫片和齿型垫片例外)的原因。

 

发表于 2009-1-31 01:52:12

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波齿垫密封效果是比较好,但个人认为相比缠绕垫也有缺点,在气体介质上使用时如果发生泄漏,波齿垫表面石墨很容易被冲刷,紧固不起作用,缠绕垫倒是可以紧住。

 

发表于 2009-2-1 11:28:08

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武千里楼主 VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP亚太地区
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原帖由 luobinh 于 2009-2-1 11:28 发表
波齿垫密封效果是比较好,但个人认为相比缠绕垫也有缺点,在气体介质上使用时如果发生泄漏,波齿垫表面石墨很容易被冲刷,紧固不起作用,缠绕垫倒是可以紧住。


作者可能对波齿垫的密封原理不太理解,要么选用的波齿垫不是正规厂家的产品。
波齿垫的回弹性能和齿槽之间的膨胀石墨是密封技术的关键,可以查看专门的技术介绍。齿顶必须严格位于弧形的上部,石墨的填充量必须经过严格的计算。一般的制造企业只是仿制,没有理解技术的核心和相关的技术积累,产品的性能可能会存在很大的差异!

 

发表于 2009-2-1 20:04:30

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leaon26VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP广东省
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垫片的基本参数仅由y和m表示,并不能完全反映材料密封性能,国际上,已经进行这方面的研究,引入密封紧密性概念,美国压力容器委员会,PVRC,殴盟已提出新的垫片系数以供选择保证密封,但技术还不是完全成熟,但淘汰旧的垫片是技术发展的趋势。

 

发表于 2009-3-20 10:41:00

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wdh2010VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP山西省
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学习,原来对垫片一直不太理解,以为作用不太大,原来理论还挺深

 

发表于 2010-4-18 11:54:17

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小调度VIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP宁夏回族自治区
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多谢楼主 希望能够再发些详细的资料 垫片对装置十分重要

 

发表于 2010-4-18 17:50:50

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cxknmslVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP浙江省
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请问楼主这个垫片标准好像只能用在管法兰身上,设备法兰怎么办呢

 

发表于 2020-9-28 09:50:02

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