法兰密封面的形式和表面性能对密封效果起着重要作用,法兰密封面的平直度、密封面与法兰中心线的垂直度直接影响到垫片的受力均匀程度和垫片与法兰的良好接触。
法兰密封面的粗糙度应与垫片的要求相配合,表面不允许有径向刀痕或划痕,更不允许存在表面裂纹。
垫片因素
垫片的作用是密封两个法兰的密封面之间的间隙,防止流体泄漏,垫片的类型有非金属垫片、非金属和金属组合垫片和金属垫片。
合适的垫片材料要求垫片在适当的预紧力作用下不仅能产生必要的弹性变形,而且不能被压碎或挤压。
当工作时,法兰密封面的距离被扩大,垫片材料应该有足够的回弹能力,使垫片表面与法兰表面紧密接触,以继续保持良好的密封性能。
它具有多通道密封功能和良好的回弹性,适用于高温高压范围,在压力和温度波动的情况下能够保持良好的密封性能,因此得到了广泛的应用。
缠绕式垫片是用钢带与石棉或聚四氟乙烯或柔性石墨等填充带相间缠卷而成,为防止松散,把金属带的始端及末端焊死。
法兰刚度
由于法兰刚度不足,过大的翘曲变形,往往是实际生产中螺栓法兰连接密封失效的主要原因之一,刚度大的法兰变形小,螺栓预紧力可以均匀地传递到垫片上,从而提高法兰的密封性能。
法兰刚度与多种因素有关,其中适当增加法兰环厚度、减小螺栓中心圆直径、增大法兰环外径可提高法兰刚度,使用带颈法兰或增大锥颈尺寸可显著提高法兰的抗弯性能,但不按原则增加法兰刚度会使法兰体积变大,成本增加。
操作条件
压力、温度及介质的物理化学性质对密封性能的影响很复杂,单纯的压力及介质对密封的影响并不显著。但在温度的联合作用下,尤其是波动的高温下,会严重影响密封性能,甚至使密封因疲劳而完全失效。
因为在高温下,介质的黏度小,渗透性大,易泄漏,介质对垫片和法兰的腐蚀作用加剧,增加了泄漏的可能性。法兰、螺栓和垫片均会产生较大的高温蠕变与应力松弛,使密封失效。某些非金属垫片还会加速老化、变质,甚至烧毁。
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