专利名称：石墨缠绕垫片分级制造方法
技术领域：
本发明涉及一种缠绕式密封垫片的制造方法。
背景技术：
缠绕式密封垫片是一种静密封垫片，目前，该种垫片的制造工艺没有规范的压力等级和依据，也就是不管适用于什么压力级别的垫片均采用相同的工艺参数进行制造。主要是在生产上缺乏一套行之有效的缠绕垫片分级方法，致使无论压力高低，无论螺栓许可载荷大小，都采用相同的缠绕参数(填充料厚度、钢带厚度、缠绕力等)制造，有时甚至凭经验制造。但是，缠绕垫片需要被压缩到它的最佳厚度，才能保证垫片具有足够的组装应力和良好的回弹性能，从而保证螺栓法兰连接是有效的，否则，难以保证垫片的使用性能。
发明内容
本发明的目的是要提供一种缠绕垫片的分级制造方法，即缠绕垫片按照所适用法兰的不同压力级别而采用不同的结构参数来制造，以避免或减少在低压法兰中螺栓拧不紧或在高压法兰中将垫片压溃等现象发生而导致泄漏失效。
本发明的目的是这样实现的，首先按国标GB4622.3-93选取钢带厚度0.15～0.25mm、钢带宽度5.1～5.3mm、石墨带宽度6.0～6.2mm，钢带成型角度取75～80°，钢带缠绕拉紧力取10N～20N。然后将常规垫片按直径大小分为5个级别A级为10～25mm、B级为32～65mm、C级为80～225mm、D级为250～350mm、E级为450～500mm；按所受载荷大小分为4个级别1级为0.25～0.6Mpa、2级为1.0～5.0Mpa、3级为6.4～10.0Mpa、4级为15～25Mpa；再按直径和载荷两个参数考虑分成20个级别。最后根据公式y＝249-268x1+1.26x2(式中，y为垫片承受的螺栓载荷，x1为石墨带厚度，x2为缠绕顶紧力)来分别确定20个级别垫片的石墨带厚度和缠绕顶紧力，其中石墨带厚度x1可根据国标GB4622.3-93选取0.3～1.0mm，其选取的一般原则是随压力级别的升高而逐渐减薄。
具体实施例方式下面结合实施例来详细描述本发明所述石墨缠绕垫片分级制造的具体方法。第一步确定分级制造参数1、钢带与石墨带厚度的确定，按照国标GB4622.3-93《缠绕式垫片技术条件》，可分别取0.15～0.25mm和0.3～1.0mm。石墨带厚度选择的一般原则是随压力级别的升高而逐渐减薄。2、钢带与石墨带宽度的确定，对常用标准厚度为4.5mm的垫片，钢带宽度取5.1～5.3mm，石墨带宽度可取6.0～6.2mm。3、钢带的成型角度取75～80°，本实施例取最佳值78°。4、钢带缠绕拉紧力，根据现场实际建议取10N～20N。5、垫片缠绕顶紧力的确定，在选定石墨带厚度的基础上，垫片的缠绕顶紧力根据下式确定Y＝249-268X1+1.26X2式中Y-垫片承受的螺栓载荷，KN；X1-缠绕垫片石墨带厚度，mm；X2-缠绕顶紧力，KN。
此公式为石墨缠绕垫片分级制造的核心公式。
第二步缠绕垫片分级缠绕垫片分级制造主要是按照垫片所应用法兰的压力等级进行分级制造，同时考虑到垫片直径的影响，因此缠绕垫片分级制造实际是按垫片的直径尺寸和所适用法兰的压力级别两方面进行分级制造的。按直径分级情况如表1所示表1 常规缠绕垫片直径分级
在对垫片直径进行分级的基础上，对垫片按所要承受的压力级别进行分级，其分级情况如表2所示。
表2 缠绕垫片压力分级
第三步分级制造参数确定在对常规缠绕垫片的直径和压力分别分级的基础上，对每一直径等级的垫片按压力等级再细分4个级别，5个直径等级按压力共细分为20个级别，按照缠绕垫片分级制造公式对20个等级的垫片进行分级制造，不同级别缠绕垫片所适用的石墨带厚度和缠绕顶紧力参数如表3所示。
表3 缠绕垫片的分级制造参数
以上是常规缠绕垫片分20个级别进行制造的优化参数，对于直径大于500mm或有其它特殊要求的非常规垫片也可用上述方法和公式进行制造。
采用上述方法制造的垫片可分别适用于不同压力等级的法兰，无论是高、中、低法兰，缠绕垫片的压缩率、回弹率均与法兰螺栓所施加的螺栓力相匹配，从而避免或减少在低压法兰中出现螺栓拧不紧或在高压法兰中将垫片压溃等现象发生而导致泄漏失效，可保证装置长期安全运转，同时可节能和减少环境污染，具有十分重要的意义。
权利要求
1.一种石墨缠绕垫片分级制造方法，其特征是按以下步骤进行a.按国标GB4622.3-93选取钢带厚度0.15～0.25mm、钢带宽度5.1～5.3mm、石墨带宽度6.0～6.2mm，钢带成型角度取75～80°，钢带缠绕拉紧力取10N～20N；b.将常规垫片按直径大小分为5个级别A级为10～25mm、B级为32～65mm、C级为80～225mm、D级为250～350mm、E级为450～500mm；c.按所受载荷大小分为4个级别1级为0.25～0.6Mpa、2级为1.0～5.0Mpa、3级为6.4～10.0Mpa、4级为15～25Mpa；d.在对常规缠绕垫片的直径和压力分别分级的基础上，对每一直径等级的垫片按压力级别再细分4个级别，5个直径等级按压力共细分为20个级别；e.根据公式y＝249-268x1+1.26x2(式中，y为垫片承受的螺栓载荷，x1为石墨带厚度，x2为缠绕顶紧力)来分别确定20个级别垫片的石墨带厚度和缠绕顶紧力，其中石墨带厚度x1可根据国标GB4622.3-93选取0.3～1.0mm，其选取的一般原则是随压力级别的升高而逐渐减薄。
全文摘要
本发明提供了一种石墨缠绕垫片分级制造方法,它是按照垫片所应用法兰的压力等级进行分级,同时考虑垫片直径的影响,将常规垫片直径分为5个级别,按压力分为4个等级,每一直径等级对应于4个压力级别,5个直径等级共细分为20个级别。根据国标GB4622.3－93选取钢带厚度、钢带宽度、石墨带厚度、石墨带宽度、钢带成型角度、钢带缠绕拉紧力等参数,根据石墨缠绕垫片分级制造的公式计算20个等级的缠绕顶紧力。此方法对于直径大于500mm或有其它特殊要求的非常规垫片也同样适用。
文档编号F16J15/10GK1375649SQ0211031
公开日2002年10月23日 申请日期2002年4月27日 优先权日2002年4月27日
发明者仇性启, 周先军, 阎国超, 王宗明, 王丽娟, 陈彦泽 申请人:石油大学(华东)