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平焊环松套法兰密封的原理是什么?哪些因素会对它产生影响?

2020-04-08 19:47:15

平焊环套法兰在石化装置中,法兰连接管道,接头,阀门,仪表和设备等很重要,是常见的形式之一。该连接具有解体容易,不使用火等优点,但由于法兰,螺栓,垫片3者合作进行密闭,因此,如果任何一个部件发生故障,就会泄漏,不仅会浪费,还会污染环境,造成人员伤亡和财产损失。因此,小编将详细说明平焊环的缓慢法兰密封。平焊环的缓慢法兰连接,正确地说是螺栓,法兰,垫片连接,其密封是通过3者的协调实现的,垫片是实现密封的核心部件。

平焊环松套法兰密封的原理:

平焊环松套法兰和螺栓的预应力会在垫片和法兰的密封表面之间施加足够的压力,从而使垫片表面的应变弥补法兰密封表面的细微不平衡,从而达到密封的目的。为了达到以上目的,作用于垫片的小单位的紧固力称为比压力。连接法兰的配管达到作业压力时,由于内压的轴向力的作用,2个法兰有离开的倾向,与此相对,螺栓有伸长的倾向,垫片上的紧固力减少。即使在作用于间隔物的截面的压缩力下降到某个阈值时,密封也会保持不变,此时间隔物的剩余压缩力成为间隔物的紧固力。如果垫片上的压力小于紧固力,则垫片上的紧固力将大于管道上的工作压力,因为法兰会泄漏并可能会吹走垫片。2块平焊环套筒凸缘密封面之间的距离,操作状态大于初始状态,此时垫片与凸缘密封面的紧密性可以通过垫片的弹性来保证,在初始密封阶段,垫片的表面塑性变形填补凸缘密封面的细微不平衡起决定性作用。另一方面,在操作状态下,法兰的密封,垫片内部的弹性恢复起着主导作用。

影响平焊环松套法兰密封的因素主要有以下几个方面:

★操作条件的影响。操作条件即是压力,温度,介质的物化性质。石油化工厂中,低压法兰较多,往往单纯的压力或者介质因素对法兰泄露的影响并不是主要的。只有和温度联合作用时,问题才显得严重。当温度反复变化时,密封失效的可能性大。

★设计参数中垫片系数和压紧比的影响。我国目前选用两者参数是通过查表《钢制压力容器》,但是垫片系数和压紧比,即使是同一材料,两者系数也还跟垫片宽度,预紧压力,介质性能,法兰密封面宽度和粗糙度等因素有关,所以,两系数究竟取多少,目前尚没有规范可以选用。

★螺栓预紧力的影响。提高螺栓预紧力,可以增大垫片的密封性能,但过大的螺栓与精灵,会是垫片失去弹性,甚至把垫片压坏或者基础,不能保证其在工作状态下有足够的弹性。

★垫片性能的影响。垫片变形包括弹性变形和塑性变形。垫片材料是影响垫片性能的主要因素,因此垫片的好坏会影响到法兰的密封。法兰刚度的影响。法兰刚度不足会产生过大的翘曲变形,往往是导致密封失效的原因之一。

★密封面的影响。法兰密封面的形状和粗糙度应与垫片相配合。密封面的平直度和密封面与法兰轴线的垂直度是保证垫片均匀压紧的前提,因此在设计、安装时考虑管线热膨胀造成的推理或偏心力的影响。否则就会容易造成法兰密封不严,引起泄露。