




管法兰及其垫片、紧固件统称为法兰接头。法兰接头是工程设计中使用极为普遍、涉及面非常广泛的一种零部件。它是配管设计、管件阀门必不可少的零件,而且也是设备、设备零部件(如人孔、视镜液面计等)中必备的构件。此外,其它***如工业炉、热工、给排水、采暖通风、自控等,也经常使用法兰接头。
国际管法兰标准体系:国际上管法兰标准主要有两个体系,即以德国DIN(包括原苏联)为代表的欧洲管法兰体系和以美国ANSI管法兰为代表的美洲管法兰体系。除此之外,还有日本JIS管法兰,但在石油化工装置中一般仅用于公用工程,而且在国际上影响较小。
ANSI法兰的密封原理
ANSI法兰的密封原理极其简单:螺栓的两个密封面相互挤压法兰垫片并形成密封。但这同时也导致密封的***。为了保持密封,就得维持巨大的螺栓作用力。为此,螺栓就要做得更大。而更大的螺栓就要匹配更大的螺母,这就意味着需要直径更大的螺栓为上紧螺母创造条件。殊不知,螺栓的直径越大,适用的法兰就会变得弯曲,唯1的办法就是增大了法兰部分的壁厚。整个装置将需要极大的尺寸和重量,这在近海环境下便成了一个特殊问题,因为在这种情况下重量始终是人们必须引起关注的主要问题。而且,从根本上来说,ANSI法兰是一种无效的密封,它需要把50%的螺栓负荷用于挤压垫片,而用于保持压力的负荷只剩50%。
然而,ANSI法兰的主要设计缺点是它不能保证无泄漏。这就是其设计上的不足:连接是动态的,而且诸如热膨胀和起伏不定的周期载荷都会造成法兰面之间的移动,影响法兰的功能,从而使法兰的完整性受损,蕞终导致泄漏。
法兰的泄漏一般有两种途径: 1种是垫片本身的渗透作用。第2种是垫片与法兰密封面间隙的泄漏。
由于新型密封材料的不断出现,第壹种泄漏已基本能解决。日常发生的绝大多数都是第二种泄漏。在某一特定操作条件下,法兰连接所能达到的泄漏率低于某一特定的指标泄漏率;或在规定的泄漏条件下,法兰连接能够承受特定的操作条件,满足这个指标泄漏率或特定操作条件的法兰连接即视为不泄漏,或紧密的,反之则视为会泄漏,或者说是不紧密的。
法兰及螺栓的影响法兰在实际工况中受力状况很复杂,螺栓、垫片、内压都直接对法兰产生作用力,这些力可能会导致法兰的不规则变形。这些作用力从强度方面讲是没有问题的,但变形可能会导致法兰泄漏。因此,在法兰设计时不仅要满足强度要求,还要满足法兰不泄漏所要求的蕞小变形,即按刚度理论进行设计。
大口径法兰的焊缝要经过100%的超声或者射线的检测。大口径法兰盘的表面不能有裂缝或者其它的降低法兰盘连接或者强度的缺陷。长径的大型法兰盘,在工作压力等于或者大于0.8倍标准中所规定的蕞大允许工作压力的时候,大口径法兰和圆管的对焊的焊缝要进行100%的拍片的检验。 减少大口径法兰的磨损:
1、首先,合理的机械设计结构可帮助我们减少法兰表面之间的压力和磨损;
2 、另外,法兰的材质和热处理工艺也影响到法兰的整体质量;
3 、再有,如果法兰工作在多尘或污染的环境中,就应该添加必要的防尘装置和密封装置;
4 、当然,减少机械磨损的通用方法,使用润滑剂也是不可少的,对于法兰来说,可使用流体静止润滑和流体动压润滑的方式来处理;
5 、 也可以使用技术精度更高的磁悬浮支撑来解决这个问题。