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什么是压力容器法兰?压力容器法兰是压力容器的常用连接部件,是连接各种压力容器部件和管道的基本元器件,压力容器法兰广泛地用于石油化工、电力、原子能、轻工等现代化工业领域。高压容器法兰是一套组件,包括法兰、密封垫和配套使用的螺柱、螺母,法兰的作用是保证连接部位不产生泄漏,使不同的容器或管道组合在一起。
沧州法兰锻造厂家锻造的压力容器平焊法兰分为甲型平焊法兰和乙型平焊法兰两类。甲型平焊法兰直接与容器焊接,不开坡口焊接且焊缝较小,强度可参照活套法兰。乙型平焊法兰一般有一段比较厚的短筒体,法兰与短筒体的焊接牢固,这样就最大限度保证了法兰与容器同时受力。甲型为V型坡口,乙型为U型坡口,所以乙型更易焊结实,其强度和硬度度更高,强度与整体法兰一样。因此乙型平焊法兰强度大,多用于压力较高,直径较大的高压容器;
压力容器法兰工作原理: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。当开始拧紧法兰螺栓时,螺栓压力通过法兰环把密封垫片压紧,压力迫使密封垫产生压缩变形。随着螺栓力量的加大,法兰密封面和密封垫片紧密结合,阻止流体介质泄漏创造了初始密封环境,这时的压紧力称为密封垫片的初始密封比压。当压力容器或管道承装了介质后,螺栓受到压力拉伸而变长,法兰密封面沿着彼此分离的方向移动,密封面与密封垫片之间的压紧力度下降,预紧密封比压下降。这时合格的密封垫片具有很好的回弹力,垫片的回弹力能弥补螺栓和密封面的分离度,而使预紧密封比压的下降在工作密封比压规定范围内,这样法兰还是能保持很好的密封工作状态。反之,如垫片的回弹能力不足,密封比压下降到工作密封比压范围以下,或者密封面出现缝隙,则密封失效。
那么影响压力容器法兰密封效果的因素有哪些呢?
1、螺栓紧固力
合适的预紧力可保证密封垫片在工作时还可保留一定的密封比压,预紧力太大则会把垫片压坏或挤出,反而不利于密封。在满足紧固和拆卸螺栓所需空间的情况下,适当增加螺栓数量,以保证预紧力分布均匀。
2、密封垫片的性能
密封垫片是法兰密封的重要元器件。合适的密封垫片材料会在适当的预紧力作用下既能产生必须的弹性变形,又会被压坏或挤出密封面。同时要求密封垫片有足够的回弹能力,在高压容器法兰密封面间的压力增大时,能适当变形填满密封面,还能保持连接面良好的密封性。
3、高压法兰密封面特征
工况场合要求比较严格的法兰密封面的型式应采用凹凸面和榫槽面。法兰密封面的水线及粗糙度要符合规范,并与密封垫片相匹配。
4、高压容器法兰的强度
法兰强度不足会使法兰产生弯曲变形,最终密封失效。很多因素会影响法兰强度,其中严格控制法兰材质、增加法兰厚度,增大法兰外径等方法都可提高法兰刚度,法兰变形度小,螺栓力才会均匀传递给密封垫片,才能获得均匀和足够的密封比压,这是提高密封性的关键。适当减轻螺栓力作用的力臂,能减少法兰承受的弯矩,减轻密封失效。
5、工况情况也会影响法兰密封效果
温度越高,介质黏度会变小,泄漏的可能性变大;高温使介质化学和物理活性加大,对垫片和法兰的腐蚀和溶解增大;高溫还可使螺栓、法兰和密封垫片发生蠕变和应力松弛。了解工况具体情况,最大限度保证法兰密封效果。