金属缠绕垫片要实现有效的密封,垫片的压缩量通常要控制在20%-30%的原始厚度,这样金属缠绕垫片还会有一定的回弹量,这样才可以保证有效的密封。因此就法兰紧固而言,要优先保证密封垫片的压缩量,压缩量不能过小也不能过大,过小和过大均会造成法兰外漏。
如何测量压缩量呢?主要有以下几种方法。
1、安装新的金属缠绕垫片前,应对金属缠绕垫片进行外观检查,垫片的密封部位整体呈石墨的黑色态,看不到金属缠绕层,为什么看不到呢?这和金属缠绕垫片的成型方式有关,如下图红圈所示,石墨层的高度要比金属层略高1mm左右,使用过的金属缠绕垫,高于金属缠绕层的石墨被压缩,二者之间无高度差,外观来看金属缠绕层基本可见。
2、测量金属缠绕垫片的初始厚度值,测量的位置是密封部位,一般而言标准的金属石墨缠绕垫片的厚度为4.5mm或3.2mm
3、将金属石墨缠绕垫片放置于两片法兰之间,对法兰金属初步的紧固,此步主要消除法兰密封面和密封垫片之间的间隙,使二者基本贴合,测量此时的两片法兰的距离L。
4、进行压缩量计算,压缩量按初始厚度的30%进行计算,需要压缩的距离L1=垫片厚度*30%,那么法兰最终紧固后的间距值L2=L-L1,密封垫片压缩到位后,能够达到有效的密封,即使法兰装配存在一定的尺寸偏差,也能补偿掉装配误差带来的影响。
除了上述的方法以外,对于凹凸面和凸面法兰也可以使用塞尺测量,比如凸面法兰,可以测量外部金属圈和法兰密封面之间的间隙值,具体测量方法如下:
1、法兰初始装配调整完成后,使用塞尺测量金属环和法兰密封面之间的间隙值L1
2、进行压缩量计算,压缩量按初始厚度的30%进行计算,需要压缩的距离L2=垫片厚度*30%,金属环和法兰密封面之间的最终距离L3=(2*L1-L2
)/2=L1-L2/2,塞尺的测量方法为厚度为L3的塞尺可入,且应有一定的卡顿。
对比两种测量方法,塞尺测量更准确一些,因为其测量位置接近受力位置,测量的结果更能体系部件的实际装配情况,对于一些密封要求高的场合推荐使用塞尺测量。