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法兰密封面与垫片配合注意事项

发布时间:2019/05/08 点击量:0

在石油化工装置中,法兰是管道、管件、阀门、仪表和设备等进行连接的最重要、最常见的形式之一。这种连接虽具有拆卸方便且不用动火等优点,但因由法兰、螺栓、垫片三者协同实现密封,其中任一元件出现问题就会造成泄漏,不仅造成浪费,而且还会污染环境,甚至造成人员伤亡及财产损失。

1.纹路

  纹路是法兰表面粗糙式样的主导方向,比如:多方向的、唱片螺旋状的、锯齿状等

  表面光洁度的纹路应尽可能和垫片的中心线相一致,比如圆形法兰,表面纹路应该加工为同心圆或者唱片螺旋线型,这样就可以避免有穿过法兰表面的线,如果有一条穿过密封表面的直线研磨线,就会成为一个直接泄露的路径。

2.波形度

  波形度就是相对于整个平面度的偏差,正常条件下,并不需要考虑波形度的问题,但是有两种情况,需要特别关注,因为过度的波形度也是非常难以处理的问题。

  第一种情况是搪玻璃的设备,在这种设备中融化玻璃的自然流动会形成很大的波形度,而且在较高的螺栓扭矩下,搪玻璃的法兰也容易变形。解决的办法是使用更厚的,而且可以高度压缩的垫片。

  第二种情况涉及到翘曲的法兰,如果这种翘曲是由于热变形或者内应力造成的,那么对法兰进行再次加工处理就可以了,如果是由于过度螺栓负载或者法兰厚度不足而造成的翘曲,我们一般称为“弓形变形”,解决办法是重新设计具有更大刚度的法兰,有时可以加入加强筋来增强结构,而不用替换法兰,另一个办法是增加更多的螺栓,也可以把少而大的螺栓方案改为多而小的方案,由此增大了螺栓的弹性,使接头更好的结合。

 

3。粗糙度

  粗糙度是从法兰表面中心开始计算突起和凹陷的平均值,用万分之一英寸(或米)来表示。对于锯齿状的法兰表面,典型的粗糙度为125-500微英寸,而对于非锯齿状的法兰表面,粗糙度为125-250微英寸。

  过于粗糙的法兰,垫片往往不能密封,只能尽量选用更软的垫片,而另一方面,很高的光洁度的法兰面,比如磨光过的表面,也是很难密封的,必须避免,因为密封表面需要充分的“咬痕”以提供足够的摩擦力,防止垫片被吹出或被挤出,或者过度的蠕变。

3。法兰密封的常见形式

平面法兰

优点:结构简单,加工方便。

缺点:是接触面积大,需要的预紧比压大,螺栓承载大,故法兰等零件要求高、笨重,垫片易挤出,密封性能较差。使用压力P≤2.5Mpa,有毒、易燃、易爆介质中不能使用。 

 

凹凸面法兰

优点:便于对中,能防垫片挤出,较少受到介质的冲刷和腐蚀。适用于压力较高的场合。

缺点:不便于垫片的更换。

 

榫槽面法兰

优点:由榫面、槽面配合构成,垫片安放在槽内,不会被挤出压紧面,较少受到介质的冲刷和腐蚀。由于密封面较窄,所需螺栓力较小,适用于压力更高、密封要求严格的场合,如易燃、易爆和高度或极度危害毒性介质等重要场合。

缺点:结构复杂,垫片易被挤压在槽内不易清除,更换垫片较难。另外还要注意的是,榫面法兰在运输中要加以保护,避免碰撞变形。

 

环连接面法兰

优点:环连接面主要用在带颈对焊法兰和整体法兰上,密封性能好,安装要求一般,使用于高温高压工况中。

缺点:密封面的加工精度极高。

 
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