法蘭密封是由法蘭、螺栓、墊片共同作用實現的。法蘭的剛度及密封面型式、螺栓預緊力、墊片性能都直接影響法蘭的密封效果。管道位移對法蘭產生附加力或力矩,對法蘭密封也有不良影響。
1. 設備配對法蘭
國(guo)外(wai)設備結構材料與(yu)國(guo)內材料機械性能不盡相(xiang)同,溫度(du)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值(zhi)亦存在差(cha)異。以(yi)碳(tan)鋼(gang)API閥為(wei)例。如果簡單配用20號(hao)碳(tan)鋼(gang)相(xiang)當壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)等(deng)級法(fa)(fa)(fa)蘭,很可能出現(xian)法(fa)(fa)(fa)蘭密封(feng)失效。因(yin)為(wei)20號(hao)鋼(gang)強(qiang)度(du)較A105鋼(gang)低,許用壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值(zhi)也低。解(jie)決(jue)辦法(fa)(fa)(fa)是(shi)核(he)對20號(hao)鋼(gang)溫度(du)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)值(zhi)是(shi)否(fou)符(fu)合(he)要求,采(cai)用強(qiang)度(du)與(yu)A105鋼(gang)相(xiang)當的材料(如25號(hao)鋼(gang)、16Mn鋼(gang))。
2. 管道(dao)等級分(fen)界處金屬墊(dian)選(xuan)用
為避免異種鋼焊接,不同材料(liao)等級管(guan)道多在法蘭(lan)連接處分界。高壓力等級法蘭(lan)往(wang)往(wang)采(cai)用(yong)金屬墊以(yi)承受較高的密(mi)(mi)封(feng)(feng)比(bi)壓。而金屬墊硬度應比(bi)法蘭(lan)密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)硬度至少低(di)HB30,因此,不同材料(liao)法蘭(lan)連接,墊片(pian)(圈)應按低(di)硬度法蘭(lan)選用(yong)。否則(ze),低(di)硬度法蘭(lan)密(mi)(mi)封(feng)(feng)面(mian)(mian)容易(yi)受到損傷,導致(zhi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)失效。
3. 法蘭密封副匹配
法(fa)蘭密(mi)封副(fu)是由法(fa)蘭、螺(luo)(luo)栓、墊片組成的(de)密(mi)封結構的(de)總稱,各(ge)組成件的(de)正確匹(pi)配(pei)也影響密(mi)封效果。對某些(xie)有毒(du)、易燃介質管法(fa)蘭,為防止泄(xie)漏,規范有最低(di)壓(ya)力等級(ji)的(de)要求,即使操作溫度及壓(ya)力不高,甚至遠低(di)于規定等級(ji),螺(luo)(luo)栓、墊片材料應與之(zhi)配(pei)套,以防螺(luo)(luo)栓預緊力達不到法(fa)蘭墊片所需初始密(mi)封比壓(ya)要求,或墊片產(chan)生(sheng)過度變(bian)形。
4. 管道位移(yi)的影(ying)響
法蘭出(chu)現撓(nao)性變(bian)形,使墊片受力不均,造(zao)成密封副失(shi)效。就現象(xiang)看,是(shi)法蘭剛度不夠,其本(ben)質是(shi)管(guan)道位移對法蘭產(chan)生附加(jia)力和力矩。對苛刻工況,可應用(yong)管(guan)道應力分(fen)析軟件(jian)對法蘭連(lian)接(jie)進(jin)行泄漏(lou)分(fen)析驗算。