詳情
法蘭連接在管道連接中普遍采用,廣泛應用在沙鋼集團輸氣、輸油、給排水等管道上。由于法蘭密封泄漏可造成輸送物料、氣體的泄漏損失、污染,甚至造成重大火災或人身傷亡事故,因此必須重視法蘭密封。本文分析了造成法蘭泄漏的因素及提出了預防解決的辦法。
一、 法蘭
1、 法蘭密封面存在的幾種形式
(1)平面型密封面 密封表面是一個光滑平面,通常在平面上有2-3條同心溝槽,擰緊螺栓時,墊片材料容易向內外兩邊擠,不易壓緊,只適用于壓力不高、介質無毒、非易燃易爆的場合。
(2)凹凸型密封面 由一個凹面和一個凸面組成,這種密封面墊片便于對中,壓緊時墊片不會擠出來,可用于壓力稍高的場合。
(3)榫槽型密封面 由一個榫面和一個槽面組成,墊片置于槽中,不會被擠壓而移動,因墊片較窄,墊片壓緊力相應較小,其缺點是結構與制造復雜,更換墊片也比較費事。一般用于易燃、易爆、 有毒介質以及壓力較高的場合。
2、 對法蘭密封面的要求
對法蘭密封面的要求主要是表面粗糙度。使用金屬墊片的密封面,要求法蘭表面粗糙度值要小一些;而使用軟質墊片的密封面,表面粗糙度值過小反而不好,因為此時發(fā)生界面泄漏的阻力變小了,容易發(fā)生泄漏。法蘭表面上車削出幾圈密封線(或稱水線),也是為了防止泄漏。
3.法蘭的剛度
法蘭應達到一定的剛度,法蘭剛度不足時,會引起翹曲變形或波浪變形,導致密封失效。
二、 墊片
1、 墊片的性能
墊片是法蘭密封的重要組成部分,墊片的好壞直接影響密封性能。墊片材料應當致密,不易浸漬介質,同時可耐受溫度及壓力波動和介質腐蝕。要有適宜的變形回彈能力和較小的變形,一般回彈能力大的墊片,不易滲透泄漏或被腐蝕老化。
2、 法蘭與墊片的硬度差
法蘭密封主要是通過墊片產生彈性或塑性變形,從而填滿法蘭面的微小凹凸不平,阻止界面泄漏。所以墊片的硬度應低于法蘭,在允許范圍內,二者之間相差越大,實現(xiàn)密封就越容易。
三、 螺栓預緊力
法蘭密封時是通過堅固螺栓壓緊墊片實現(xiàn)密封的,預緊螺栓時,通過法蘭壓緊墊片,使墊片產生彈性或塑性變形,從而填滿法蘭面的微小凹凸不平了實現(xiàn)密封。操作時還可使墊片殘留較大的密封比壓,保持良好的密封狀態(tài)。螺栓預緊力必須均勻對稱地作用于墊片上,預緊力過小,墊片沒有壓緊就不能止漏,但預緊力過大往往又會使墊片產生過大的壓縮變形,使墊片失去回彈能力甚至破壞。
四、 使用條件
使用條件主要是指系統(tǒng)的壓力、溫度及介質的物理和化學性質。單純的壓力或介質因素對密封的影響并不是主要的,只有在與溫度聯(lián)合作用下,尤其是在波動的高溫下,將會嚴重影響密封的性能。在高溫下,介質對墊片的溶解和腐蝕作用加劇,增加了泄漏的可能性,法蘭、螺栓、墊片可能產生蠕變和應力松馳,使密封比壓下降,如果溫度和壓力均有波動時墊片將會疲勞,使密封失效。在低溫下使用的密封,由于法蘭和螺栓的冷卻速度不一樣,墊片預緊力會不均勻地降低,加上墊片在低溫下的收縮和彈性降低,都會加速泄漏的產生。這就要求使用條件要平穩(wěn),盡量避免壓力和溫度產生劇烈波動,在使用一段時間后再緊一次螺栓,這對高溫和有冷熱循環(huán)的使用場合尤為重要。當然,影響法蘭密封性能的因素還有很多,比如法蘭表面的機械損傷或徑向刻痕,安裝時兩法蘭面不平行,管道的柔性不夠及應力等。
五、 安裝
法蘭表面要保持潔凈,不允許有機械損傷和腐蝕損壞以及殘留的舊墊片。檢查法蘭表面粗糙度是否合適,法蘭面的凸臺是否能對準,兩法蘭面間的間隙不能太大,兩密封平面的平行度必須滿足使用墊片形式的要求,螺栓荷載只能用于壓緊墊片,而不能用于拉攏法蘭。檢查墊片的形式、材料、尺寸和螺栓是否符合規(guī)定的要求。將墊片放入正確的位置,均勻地擰緊螺栓,并檢查組裝是否正確良好。螺栓須對稱逐漸擰緊,如需一定的螺栓應力,則應使用指針式扭力扳手,以獲得正確的螺栓預緊力,在大法蘭上也可用液壓螺栓張力器測量螺栓的伸長量。
墊片需要一定的壓緊度的場合,須用塞尺檢查墊片是否壓緊到合適程度。按使用情況,對高溫和有冷熱循環(huán)的使用場合,墊片在使用一段時間后需再緊一次。非金屬墊片必須儲存于干燥涼爽的地方,不要直接暴露于陽光或有臭氧的地方,應該平放而不能掛在鉤上,儲存期超過2年須檢查是否已經變質,儲存墊片的箱盒必須標明墊片的材料、形式、尺寸、法蘭的溫度、壓力等級等技術數(shù)據,以免用錯。
一、 法蘭
1、 法蘭密封面存在的幾種形式
(1)平面型密封面 密封表面是一個光滑平面,通常在平面上有2-3條同心溝槽,擰緊螺栓時,墊片材料容易向內外兩邊擠,不易壓緊,只適用于壓力不高、介質無毒、非易燃易爆的場合。
(2)凹凸型密封面 由一個凹面和一個凸面組成,這種密封面墊片便于對中,壓緊時墊片不會擠出來,可用于壓力稍高的場合。
(3)榫槽型密封面 由一個榫面和一個槽面組成,墊片置于槽中,不會被擠壓而移動,因墊片較窄,墊片壓緊力相應較小,其缺點是結構與制造復雜,更換墊片也比較費事。一般用于易燃、易爆、 有毒介質以及壓力較高的場合。
2、 對法蘭密封面的要求
對法蘭密封面的要求主要是表面粗糙度。使用金屬墊片的密封面,要求法蘭表面粗糙度值要小一些;而使用軟質墊片的密封面,表面粗糙度值過小反而不好,因為此時發(fā)生界面泄漏的阻力變小了,容易發(fā)生泄漏。法蘭表面上車削出幾圈密封線(或稱水線),也是為了防止泄漏。
3.法蘭的剛度
法蘭應達到一定的剛度,法蘭剛度不足時,會引起翹曲變形或波浪變形,導致密封失效。
二、 墊片
1、 墊片的性能
墊片是法蘭密封的重要組成部分,墊片的好壞直接影響密封性能。墊片材料應當致密,不易浸漬介質,同時可耐受溫度及壓力波動和介質腐蝕。要有適宜的變形回彈能力和較小的變形,一般回彈能力大的墊片,不易滲透泄漏或被腐蝕老化。
2、 法蘭與墊片的硬度差
法蘭密封主要是通過墊片產生彈性或塑性變形,從而填滿法蘭面的微小凹凸不平,阻止界面泄漏。所以墊片的硬度應低于法蘭,在允許范圍內,二者之間相差越大,實現(xiàn)密封就越容易。
三、 螺栓預緊力
法蘭密封時是通過堅固螺栓壓緊墊片實現(xiàn)密封的,預緊螺栓時,通過法蘭壓緊墊片,使墊片產生彈性或塑性變形,從而填滿法蘭面的微小凹凸不平了實現(xiàn)密封。操作時還可使墊片殘留較大的密封比壓,保持良好的密封狀態(tài)。螺栓預緊力必須均勻對稱地作用于墊片上,預緊力過小,墊片沒有壓緊就不能止漏,但預緊力過大往往又會使墊片產生過大的壓縮變形,使墊片失去回彈能力甚至破壞。
四、 使用條件
使用條件主要是指系統(tǒng)的壓力、溫度及介質的物理和化學性質。單純的壓力或介質因素對密封的影響并不是主要的,只有在與溫度聯(lián)合作用下,尤其是在波動的高溫下,將會嚴重影響密封的性能。在高溫下,介質對墊片的溶解和腐蝕作用加劇,增加了泄漏的可能性,法蘭、螺栓、墊片可能產生蠕變和應力松馳,使密封比壓下降,如果溫度和壓力均有波動時墊片將會疲勞,使密封失效。在低溫下使用的密封,由于法蘭和螺栓的冷卻速度不一樣,墊片預緊力會不均勻地降低,加上墊片在低溫下的收縮和彈性降低,都會加速泄漏的產生。這就要求使用條件要平穩(wěn),盡量避免壓力和溫度產生劇烈波動,在使用一段時間后再緊一次螺栓,這對高溫和有冷熱循環(huán)的使用場合尤為重要。當然,影響法蘭密封性能的因素還有很多,比如法蘭表面的機械損傷或徑向刻痕,安裝時兩法蘭面不平行,管道的柔性不夠及應力等。
五、 安裝
法蘭表面要保持潔凈,不允許有機械損傷和腐蝕損壞以及殘留的舊墊片。檢查法蘭表面粗糙度是否合適,法蘭面的凸臺是否能對準,兩法蘭面間的間隙不能太大,兩密封平面的平行度必須滿足使用墊片形式的要求,螺栓荷載只能用于壓緊墊片,而不能用于拉攏法蘭。檢查墊片的形式、材料、尺寸和螺栓是否符合規(guī)定的要求。將墊片放入正確的位置,均勻地擰緊螺栓,并檢查組裝是否正確良好。螺栓須對稱逐漸擰緊,如需一定的螺栓應力,則應使用指針式扭力扳手,以獲得正確的螺栓預緊力,在大法蘭上也可用液壓螺栓張力器測量螺栓的伸長量。
墊片需要一定的壓緊度的場合,須用塞尺檢查墊片是否壓緊到合適程度。按使用情況,對高溫和有冷熱循環(huán)的使用場合,墊片在使用一段時間后需再緊一次。非金屬墊片必須儲存于干燥涼爽的地方,不要直接暴露于陽光或有臭氧的地方,應該平放而不能掛在鉤上,儲存期超過2年須檢查是否已經變質,儲存墊片的箱盒必須標明墊片的材料、形式、尺寸、法蘭的溫度、壓力等級等技術數(shù)據,以免用錯。
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