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化工机械基础 陈国桓

发布时间:2022-08-04 11:36

  在石油、化工设备和管道中,常采用可拆卸 联接结构。常见的可拆卸联接结构有法兰联接、 螺纹联接、承插式联接等,其中法兰联接应用最 普遍。

  法兰联接的优点: • 密封可靠:能保证紧密不漏; • 强度高: 附加法兰不削弱整体强度; • 适用面广:设备和管道均可应用; • 可拆联接:可多次重复装拆; • 经济合理:可批量生产。

  1、组成 法兰联接结构是一个组合件,由一对法兰、螺纹 紧固件(螺栓、螺母、垫圈)和密封垫片组成。

  通过垫片材料本体毛细管的 渗透泄漏。可通过对渗透性 垫片材料添加某些填充剂进 行改良,或与不透性材料组 合成型,来避免垫片渗漏。

  沿着垫片与压紧面之间的 泄漏,泄漏量大小主要与 界面间隙尺寸有关。压紧 面泄漏是密封失效的主要 途径。

  将法兰压紧面和垫片表面的微观尺寸放大,可以发现表面 是凹凸不平的,这样在法兰和垫片接触处,形成许多微小的 间隙,这就是流体泄漏的通道。

  拧紧螺栓,螺栓力通过法兰密 封面作用到垫片上。垫片产生弹性 变形,填满凹凸不平处,堵塞泄漏 通道,形成初始密封条件。

  形成初始密封条件时垫片单位面积 上所需的最小压紧力,称为预紧密 封比压力,单位为MPa。在预紧情 况下,如垫片单位面积上所受的压 紧力小于比压力y,介质即发生泄漏。

  将法兰盘直接焊在设备筒体或管道上。特点:制 造容易、应用广泛、但刚性较差,只适用于PN< 4.0MPa。

  法兰受力后,法兰盘的矩形截面发生微小转动, 与法兰相联接的筒壁或管壁发生弯曲变形。在法 兰附近筒壁的截面上,将产生附加的弯曲应力。 所以,平焊法兰适用的压力范围较低 (PN4.0MPa)。

  b. 对焊法兰 对焊法兰有一个锥形的颈脖,故又称高(长)颈法 兰。由于有长颈,并采用对焊,故刚性更好,适用 于压力、温度较高或设备直径较大的场合。

  法兰不直接固定在壳体上或虽然固定而不能保证 法兰与壳体作为一个整体承受螺栓载荷。由于法 兰壳体不连接,比整体式连接强度差,一般只适 用于压力较低的场合。

  优点:法兰盘材料可以与壳体不同,适用于铜制、 铝制、陶瓷、石墨及其非金属材料的设备或管道上。 受力后无附加的弯曲应力。

  紧压力大,螺栓承载大, 笨重; 垫片易挤出,不易压紧, 密封性能较差。使用压 力P≤2.5MPa,有毒、 易燃、易爆介质中不能 使用。

  优点:对中性好,密封预紧 压力小,垫片不易挤 出,密封性能好,用 于易燃易爆有毒密封 要求高处。

  全平面适合于压力较小的场合(PN≤1.6MPa); 环联接面主要用在带颈对焊法兰与整体法兰上, 适用压力范围:6.3MPa≤PN≤25.0MPa。

  垫片的作用:封住两法兰密封面之间的间隙,阻止 流体泄漏。垫片应具有:良好的变形回弹能力,适 应压温波动,耐蚀,耐热,柔软,一定强度,经久 耐用。

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