密封機(jī)理

法蘭在螺栓預(yù)緊力的作用下，把處于法蘭壓緊面之間的墊圈壓緊，當(dāng)墊圈單位面積上所受的壓緊力達(dá)到某一值時(shí)，借助于墊圈變形，把法蘭密封表面上的不平處填滿，這樣就為阻止介質(zhì)泄露形成了初始密封條件。

預(yù)緊密封比壓:滿足初始密封條件時(shí)在墊圈單位面積上的壓緊力。

工作密封比壓:設(shè)備或管道升壓后，螺栓受到拉伸，法蘭密封面與墊圈之間的壓緊力有所下降，當(dāng)這一比壓下降到某一臨界值以下時(shí)，介質(zhì)將發(fā)生泄漏。這一臨界比壓值即工作密封比壓。

密封條件:法蘭密封面上實(shí)際存在比壓，預(yù)緊時(shí)不低于墊片的預(yù)緊密封比壓，工作時(shí)應(yīng)高于工作密封比壓。

泄露

泄漏途徑:滲透泄漏、界面泄漏

滲透泄漏:通過墊片材料本體毛細(xì)管的滲透泄漏，除了受介質(zhì)壓力、溫度、粘度、分子結(jié)構(gòu)等流體狀態(tài)性質(zhì)影響外，主要與墊片的結(jié)構(gòu)與材料性質(zhì)有關(guān)。

界面泄漏:沿著墊片與壓緊面之間的泄漏，泄漏量大小主要與界面間隙尺寸有關(guān)。加工時(shí)壓緊面上凹凸不平的間隙及壓緊力不足是造成“ 界面泄漏’ 的直接原因。“界面泄露”食糜峰時(shí)效的主要途徑。

密封分類

根據(jù)獲得密封比壓方法的不同，壓力容器密封可分為強(qiáng)制式密封和自緊式密封兩種。

強(qiáng)制式密封是完全依靠連接件的作用力(如扳緊連接螺栓的預(yù)緊力)強(qiáng)行擠壓密封元件達(dá)到密封，預(yù)緊力大約為工作壓力產(chǎn)生的軸向力的1.1~1.6倍。

自緊式密封主要依靠容器內(nèi)部的介質(zhì)壓力壓緊密封元件實(shí)現(xiàn)密封。預(yù)緊力小，介質(zhì)壓力越高，密封越可靠，約為工作壓力產(chǎn)生的軸向力的20%以下。

影響密封性能的主要因素

●螺栓預(yù)緊力

●墊片性能

●壓緊面質(zhì)量

●法蘭剛度

●操作條件

法蘭連接受力

要保證法蘭密封，就必須是法蘭密封面實(shí)際存在的比壓，預(yù)緊式不低于墊圈的預(yù)緊密封比壓，工作室應(yīng)高于工作密封比壓。

實(shí)用結(jié)論

◆ 密封墊片是整個(gè)法蘭聯(lián)接的基礎(chǔ)。墊片的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和尺寸是影響螺栓力和法蘭力矩大小的主要因素之一。法蘭標(biāo)準(zhǔn)中各個(gè)零件的結(jié)構(gòu)尺寸和材質(zhì)確定都不是孤立的。

◆增加與法蘭盤連接處器壁的壁厚，不但會(huì)減小法蘭給器壁的彎曲應(yīng)力，而且增厚的器壁會(huì)反過來增大法蘭盤的剛度、減小法蘭盤中的彎曲應(yīng)力。

◆對(duì)法蘭強(qiáng)度起主要作用的三個(gè)應(yīng)力都是彎曲應(yīng)力，而彎曲應(yīng)力的大小又與受彎構(gòu)件的厚度的平方成反比，所以決定法蘭強(qiáng)度大小的關(guān)鍵尺寸是法蘭盤的厚度。

◆在螺栓力一定的條件下，法蘭螺孔中心圓與密封墊片中徑之間的距離越小，法蘭所承受的外力偶矩越小。在所需螺栓總截面一定，并留有上緊螺母所必需間距的前提下，在確定螺栓直徑與數(shù)目時(shí)，應(yīng)以螺孔中心圓直徑盡可能小為原則。盲目增大法蘭外徑是沒有意義的。

◆增加與法蘭盤連接處器壁或管壁的壁厚，將增加法蘭的整體剛度，使其可用于更高的工作壓力。

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