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淺析壓力容器法蘭的密封原理

2019-06-27

壓力容器內部的介質具有高溫、高壓的特點,同時具有易燃、易爆的特性或毒性,一旦產生泄漏,將發生嚴重的次生災害,嚴重威脅壓力容器本體和周圍設備以及人員的安全。因此容器法蘭的設計和選用應優先考慮的因素是整體密封性能。

就法蘭的結構型式和工作原理而言,壓力容器法蘭和管法蘭沒有多大差異。比較明顯的區別是,壓力容器法蘭規格較大,與各類壓力容器連接使用;而管法蘭常常與管子直接連接或與泵、閥、機等管道設備的進出口管子連接使用。

當對法蘭螺栓施加預緊力時,螵栓力通過法蘭環把墊片壓緊,迫使法蘭墊片產生壓縮變形。當螵栓力達到一定數值后,迫使法蘭密封面和墊片上的四凸不平面借助墊片變形而填滿,這就為阻止流體介質泄漏創造了初始密封條件。此時墊片單位有效密封面積上的壓緊力稱為墊片的初始密封比壓。當設備或管道承受介質壓力后,螺栓受到拉伸應力而伸長,法蘭密封面沿著彼此分離的方向移動,密封面與墊片之間的壓緊力下降,墊片的壓縮量減少,預緊密封比壓下降。如果這時密封墊片具有足夠的回彈能力,墊片的變形能補償螺栓和密封面的分離值,而使預緊密封比壓只下降到不小于工作密封比壓,則法蘭依然保持良好的密封狀態。反之,如墊片的回彈能力不足,密封比壓下降到工作密封比壓以下,甚至密封口重新出現縫隙,則密封失效。


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