压力容器:压力容器法兰的分类以及影响压力容器法兰密封的因素
压力容器上使用的平焊法兰分为甲型平焊法兰和乙型平焊法兰。
1.甲型平焊法兰直接焊接到容器上,其焊缝尺寸小或不开坡口焊接,不能保证法兰和容器同时受力,强度计算参照活套法兰。
2. 乙型平焊法兰通常附有一段较厚的短筒体。法兰和短筒体的焊接质量可靠,可以保证法兰和容器同时受力。可以根据整体法兰考虑强度计算,乙型平焊法兰广泛用于中、低压容器和管道的连接。
两者优缺点:乙型法兰带有一个短筒体,因此比甲型法兰的刚性更好,可用于更高压力和更大直径的场合。甲型为V型坡口,乙型为U型坡口,因此乙型更易于焊透,因此强度和刚度更高。
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持一定的密封比压,如果预紧力太大,垫圈将被挤出或压坏,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是在满足拧紧和拆卸螺栓所需的空间内增加螺栓的数量。
2.垫片密封性能
垫片是密封的重要组成部分,适当的垫片材料,要体现垫片在适当的预紧力的作用下能产生必要的弹性变形,而不会被挤出或压坏,工作时,应增大法兰密封面之间的距离,并且垫片材料应具有足够的弹性,以使垫片表面和法兰表面紧密接触,以继续保持良好的密封性能。
3.法兰密封面特征
法兰密封面的型式和表面性能在密封效果的影响中起着至关重要的作用,凹凸面和榫槽面应在工作条件更严格的场合使用,法兰密封面的平整度、密封面与法兰的中心线和垂直度直接影响垫片力的均匀性以及垫片与法兰之间的良好接触,法兰密封面的表面粗糙度应与垫片的要求相适应,不允许在表面上有径向的刀痕或划痕,更不允许存在表面裂纹。
4.法兰刚度
刚性不足会导致法兰过度弯曲,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可提高法兰的刚度,减小变形,从而将螺栓力均匀地传递给垫片,获得均匀且充分的密封比压,同时,可以提高密封性。
5.操作条件
操作温度、压力以及介质的化学物理性能也会影响法兰连接的可靠性,随着温度升高,介质的粘度变小,泄漏的倾向性增大;高温使介质化学和物理活性加大,从而产生对垫片和法兰的腐蚀和溶解;高温还可使螺栓、法兰以及垫片发生蠕变和应力松弛。