一种柔性石墨金属波齿复合垫片的制作方法

本实用新型涉及一种柔性石墨金属波齿复合垫片。

背景技术：

在石油化工行业，压力容器之间的法兰密封大量采用圆环形的柔性石墨金属波齿复合垫片(简称为垫片)。实际应用中，由于种种原因会产生泄漏，需要更换垫片。更换时，将法兰连接螺栓全部拆除后，需将与压力容器焊接连接的工艺管道割除，以将穿过法兰内腔的压力容器内构件吊出，再取出损坏的垫片。更换完新的垫片后，再安装压力容器内构件、焊接与压力容器连接的工艺管道、紧固法兰连接螺栓。对于较重的压力容器内构件，需使用吨位较大的起重设备吊装(例如起重重量达数十吨、上百吨，甚至更重)；受施工现场场地的限制，作业非常困难。与压力容器连接的工艺管道重新焊接后，需对焊缝进行无损检测和水压试验等。因此现有的柔性石墨金属波齿复合垫片在更换时存在着工作量较大、工序复杂、用时较长、成本较高等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种柔性石墨金属波齿复合垫片，以解决现有的柔性石墨金属波齿复合垫片在更换时所存在的工作量较大、工序复杂、用时较长、成本较高等问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种柔性石墨金属波齿复合垫片，由金属骨架和柔性石墨组成，其特征在于：金属骨架上设有两个垂直于柔性石墨端面的切口，切口与金属骨架径向平面之间的夹角为30～60度，金属骨架径向平面通过金属骨架的中心线以及位于金属骨架内侧面上的切口的端部，每个切口在金属骨架两个端面的两侧均留有无柔性石墨区，柔性石墨金属波齿复合垫片被切口分为两半，每半的形状基本上为半圆环形。

采用本实用新型，具有如下的有益效果：本说明书的具体实施方式部分详细说明了本实用新型柔性石墨金属波齿复合垫片的更换过程。由该说明可知，更换本实用新型的柔性石墨金属波齿复合垫片时，不需要将与压力容器焊接连接的工艺管道割除，以将穿过法兰内腔的压力容器内构件吊出。更换完新的垫片后，不必再安装压力容器内构件、焊接与压力容器连接的工艺管道。因此更换垫片时不需要使用吨位较大的起重设备，不需要对压力容器与工艺管道之间的焊缝进行无损检测和水压试验等。更换垫片的过程中对切口的焊接、用粘结剂在无柔性石墨区粘贴柔性石墨板等，工作量均很小。总之，与现有垫片的更换过程相比，本实用新型垫片在更换时的工作量小、工序简单、用时短、成本低。

本实用新型主要用于法兰之间的密封。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本实用新型要求保护的范围。

附图说明

图1是本实用新型柔性石墨金属波齿复合垫片的结构示意图。

图2是柔性石墨金属波齿复合垫片的切口及其附近区域的示意图。

图3是在更换柔性石墨金属波齿复合垫片过程中的一种工况的示意图。

图4是在更换柔性石墨金属波齿复合垫片过程中的另一种工况的示意图；图4中的柔性石墨金属波齿复合垫片2、下法兰62和楔铁7是图3中相应各构件的俯视图。

图1至图4中，相同附图标记表示相同的技术特征。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型的柔性石墨金属波齿复合垫片2由金属骨架21和柔性石墨22组成，形状为圆环形。金属骨架21上设有两个垂直于柔性石墨22端面的切口1，切口1与金属骨架径向平面之间的夹角α为30～60度。金属骨架径向平面(为假想平面)通过金属骨架21的中心线以及位于金属骨架21内侧面上的切口1的端部。每个切口1在金属骨架21两个端面的两侧均留有无柔性石墨区，每个无柔性石墨区的宽度c一般均为4～5厘米。一个切口1两侧的柔性石墨22的端部大致与切口1平行。柔性石墨金属波齿复合垫片2被切口1分为两半，每半的形状基本上为半圆环形。

下面结合附图说明本实用新型柔性石墨金属波齿复合垫片的更换过程。如图3所示，上部压力容器51的底部焊接有上法兰61，下部压力容器52的顶部焊接有下法兰62，上部压力容器51与工艺管道4焊接连接。上部压力容器51与下部压力容器52之间设有内构件(内置管束3)，内置管束3穿过上法兰61和下法兰62的内腔。上法兰61和下法兰62之间用柔性石墨金属波齿复合垫片2密封，更换柔性石墨金属波齿复合垫片2的过程主要有以下几个步骤。

①将连接上法兰61和下法兰62的螺栓、螺母拆除，然后沿上法兰61和下法兰62的直径方向在两个法兰之间楔入两个楔铁7(图3中仅示出了一个)，使两个法兰的端面分开一定间隙。该间隙应保证能取出损坏的垫片并放入新的垫片，一般为5～6厘米。上部压力容器51、下部压力容器52、内置管束3和工艺管道4具有一定的弹性变形能力，容许形成以上的间隙。

②将损坏的柔性石墨金属波齿复合垫片2用钳子等工具剪断，从两个楔铁7之间的空间取出。

③将本实用新型新的柔性石墨金属波齿复合垫片2的两半分别从两个楔铁7之间的两个空间从内置管束3的外侧放入上法兰61和下法兰62的端面之间，两半垫片的切口端相对。

④旋转并移动柔性石墨金属波齿复合垫片2，将一切口1移至上法兰61和下法兰62外侧面之外(如图4所示)。将该切口1闭合(即两半垫片的切口端接触)，用手工氩弧焊进行焊接(切口1位于金属骨架21两个端面、内外侧面的部分全部焊接)。然后，用磨光机将所有焊缝修磨平整，再用粘结剂在无柔性石墨区粘贴柔性石墨板(与原有柔性石墨22的外表面平齐)。

之后，将另一个切口1移至上法兰61和下法兰62外侧面之外，进行与上述操作相同的操作(即切口焊接、焊缝修磨、粘贴柔性石墨板)。

⑤将柔性石墨金属波齿复合垫片2放入法兰密封槽内，再抽出两个楔铁7，用螺栓、螺母将上法兰61和下法兰62连接、紧固。