不锈钢法兰是压力容器的常用零件,并且是连接各种压力容器部件的基本零件。它们被广泛应用于石油化工,电力,原子能,轻工等工业领域。
不锈钢法兰连接的主要失效方式是接头的刚度失效,其外部表现为泄漏,压力容器内部的介质具有高温高压的特性,同时具有易燃、易爆的特性或毒性,一旦发生泄漏,将将严重威胁压力容器本体以及周围设备和人员的安全。因此容器法兰的设计和选用应优先考虑的因素是整体密封性能,下面给大家介绍下影响压力容器法兰密封的因素。
1、螺栓预紧力
适当的预紧力可以确保垫片在工作时可以保留一定的密封比压,如果预紧力太大,垫片将被压坏或挤出,从而破坏密封,预紧力在垫片上的分布也会影响密封性能。确保预紧力均匀分布的方法在满足紧固和拆卸螺栓所需空间的情况下,增加螺栓个数。
2、垫片密封性能
垫片是密封的重要组成部件,合适的垫片材料应反映出垫片在适当的预紧力的作用下可以产生必要的弹性变形,而不会被压坏或挤出。工作时,应增大法兰密封面之间的距离,并且垫片材料又应具有足够的回弹能力,使垫片表面与法兰面紧密接触,以继续保持良好的密封性能。
3、不锈钢法兰密封面特征
法兰密封面的类型和表面特性在密封效果的影响中起着至关重要的作用,凹凸表面和榫槽表面应用在工作条件更严格的场合使用。法兰密封面的平面度、密封面与法兰中心线和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;法兰密封面的表面粗糙度应与垫片的要求相适应,表面不允许有径向刀痕或划痕,更不允许存在表面裂纹。
4、不锈钢法兰刚度
刚性不足会导致法兰产生过大翘曲变形,从而导致密封失效,影响法兰刚度的因素很多,其中增加法兰厚度,增大法兰外径等方法都可提高法兰刚度。减小变形,使螺栓力均匀传递给垫片,获得均匀和足够的密封比压。同时可提高密封性,减小螺栓力作用的力臂,能减少法兰承受的弯矩,有利于密封。
5、操作条件
操作温度、压力和介质的化学物理性能也影响到法兰连接的可靠性,温度增高,介质黏度变小,泄漏的倾向性增大。高温使介质化学和物理活性加大,产生对垫片和法兰的腐蚀和溶解。高温还可使法兰和垫片发生蠕变和应力松弛。
总的来说,在压力容器中不锈钢法兰的作用是使不同的受压部件组合在一起,同时保证连接部位不产生泄漏。
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