石墨复合垫片作为工业设备法兰连接的关键密封元件,其包边工艺直接影响着垫片的使用寿命与密封性能。这一看似简单的加工环节,实则蕴含着提升产品可靠性的技术要点。
一、包边工艺的核心作用
包边处理通过将柔性石墨板材边缘包裹加固,解决纯石墨材料强度低、易破损的问题。未包边的垫片在安装时容易发生边缘撕裂,导致密封失效;而经过专业包边的垫片能承受更大的螺栓紧固力,保持完整形态贴合法兰面。某化工厂曾因使用无包边垫片,在高压反应釜检修时发现垫片边缘碎裂,引发介质泄漏事故。
二、主流包边工艺类型
1.金属薄片包边
采用不锈钢或镀锌铁皮包裹石墨边缘,通过滚压工艺使金属片紧密贴合。这种工艺成本低、强度高,适用于常温低压环境。但金属材料存在热膨胀差异,高温工况下可能产生应力裂纹。
2.不锈钢丝网包边
用304/316L不锈钢丝编织成网状结构,嵌入石墨边缘后整体硫化。网状结构既保证柔韧性又增强抗撕裂能力,特别适合振动较大的管道系统。某LNG接收站使用该工艺垫片,在持续震动环境下运行两年未发生位移。
3.全金属包边
对强腐蚀或超高压场景,采用整体钛材或哈氏合金包裹石墨芯材。虽然成本较高,但能全隔绝化学侵蚀,用于核工业及深海油气开采设备。

三、关键工艺控制点
1.包边宽度:标准要求包边宽度至少为垫片厚度的特定比例,过窄起不到保护作用,过宽则影响压缩回弹性。
2.接合处处理:金属包边与石墨的结合部需做倒圆角过渡,避免尖角应力集中。激光焊接部位应进行打磨处理,防止划伤法兰密封面。
3.表面处理:金属包边外层可镀银或喷涂特氟龙涂层,既防腐蚀又能降低摩擦系数,便于后期拆卸更换。
四、质量控制要点
优质包边工艺应满足:
1.连续无断点;
2.包覆层与石墨结合牢固,用手撕拉不分离;
3.边缘平整无毛刺。安装时需注意避免工具划伤包边层,定期检查包边是否出现变形或腐蚀减薄。
随着设备大型化发展,石墨复合垫片正朝着大直径、高参数方向发展。新型纳米涂层包边技术可在保持柔韧性的同时,将耐温范围扩展至更高。生产企业应根据具体工况选择合适的包边工艺,并严格执行安装规范,才能充分发挥垫片的密封效能。