简介

缠绕垫片是一种由金属带与非金属填充材料交替缠绕而成的半金属密封垫片，兼具金属的强度和非金属的弹性，广泛应用于高温、高压及腐蚀性介质的法兰密封。  

缠绕垫片是工业密封的“多面手”，选型需重点关注：  

✓ 金属带与填充材料的介质兼容性

✓ 法兰压力等级与结构类型匹配  

✓ 温度波动范围对材料的影响  

特殊工况可选：  

- 带传感器垫片：实时监测密封状态（智能工厂）。  

- 波纹金属+石墨垫：超高压（PN1000+）替代方案。

基本结构

组成部分	材料	功能
金属带	304/316不锈钢、钛合金、因科镍（Inconel）等	提供机械强度，抵抗压力和温度变形。
填充材料	石墨、PTFE、云母、陶瓷纤维等	填充金属带间隙，增强密封性，适应法兰表面不平整。
内环（可选）	金属或非金属	防止垫片过度压缩，定位导向（用于Class 150以上法兰）。
外环（可选）	金属	增强结构稳定性，防止缠绕层松散（高压工况常用）。                       |

核心特性

特性	说明
耐高温	石墨填充型：-200℃~800℃；PTFE填充型：-200℃~260℃。
耐高压	最高可达 **Class 2500（PN420）**。
密封性能	通过金属与非金属材料的组合，实现多道密封屏障。
抗蠕变	金属带提供回弹性，减少长期受压导致的泄漏风险。
适应性强	可补偿法兰表面轻微缺陷（Ra≤6.3μm）。

主要类型（按结构分类）

类型	代号	结构特点	适用标准
基本型	A型	无内外环，仅缠绕部分	ASME B16.20, EN 1514
内环型	B型	带金属内环，增强抗吹出能力	适用于Class 300+法兰
外环型	C型	带金属外环，防止缠绕层松散	高压、大直径法兰
内外环型	D型	同时带内环和外环	极端工况（如电站阀门）

材料组合与适用工况

金属带材料	填充材料	适用介质	温度范围
304不锈钢	石墨	蒸汽、油品、弱酸碱	-200℃~550℃
316L不锈钢	PTFE	强酸、强碱、有机溶剂	-200℃~260℃
钛合金	云母	高温腐蚀性气体（如氯气）	200℃~650℃
因科镍625	因科镍625	超高温（如裂解炉）	最高1200℃

关键性能参数

参数	典型值	测试标准
压缩率	18%~30%	ASTM F586
回弹率	≥15%	ASTM F36
密封压力	0~42MPa（视类型）	ASME B16.20
泄漏率	≤10⁻⁶ mbar·L/s（氦检）	ISO 15848

典型应用领域

- 石油化工：反应釜、管道法兰（高温高压）。  

- 电力行业：锅炉、汽轮机法兰密封。  

- 制药设备：CIP/SIP系统（需PTFE填充型）。  

- LNG设备：低温法兰（-196℃

选型指南

1. 法兰标准：  

   - ANSI法兰 → 选择ASME B16.20规格  

   - DIN法兰 → 选择EN 1514规格  

2. 介质兼容性：  

   - 氧化性介质 → 避免石墨填充（可选云母或PTFE）  

   - 氢氟酸 → 必须使用PTFE填充+蒙乃尔金属带  

3. 压力等级：  

   - Class 150~300 → 基本型（A型）  

   - Class 600+ → 内外环型（D型）

 

常见失效原因与对策

失效现象	可能原因	解决方案
界面泄漏	法兰表面粗糙度不足	重新加工法兰面至Ra≤3.2μm。
填充材料吹出	超压或未使用内环	升级为B型或D型垫片。
金属带腐蚀	介质腐蚀金属带	改用钛合金或镍基合金金属带。
过度压缩变形	螺栓扭矩过大	按标准扭矩值施工，使用扭矩扳手。