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炼油厂的设备和管道之间可拆卸的连接方式很多，最常用的是法兰连接。据统计，一座年产250万吨的炼油厂，法兰连接的数量达20万个以上。法兰连接的失效主要表现为泄漏，由于炼油厂大部分为易燃、易爆、剧毒或有腐蚀性的物料和介质，由法兰泄漏造成重大火灾或人身伤亡事故屡有发生，因此必须重视法兰的密封。造成法兰泄漏的因素有下列几种。1．法兰密封面型式 (1)平面型密封面。密封表面是一个光滑平面，通常在平面上车有2~3条同心沟槽，拧紧螺栓时，垫片材料容易向内外两边挤，不易压紧，只适用于压力不高、介 (2)凹凸型密封面。由一个凹面和一个凸面组成，这种密封面垫片便于对中，压紧(3)桦槽型密封面。由一个桦面和槽面组成，垫片置于槽中，不会被挤而移动，因垫片较窄，垫片压紧力相应较小，其缺点是结构与制造相对复杂，更换垫片也比较费事。一般用于易燃、易爆、有毒介质，以及压力较高的场合。6 w( g! t6 _$ y& Z& T% `6 Q& A! q 2．对法兰密封面的要求5 A+ Y. P5 T4 d4 k5 d2 X- }1 S- ? 对法兰密封面的要求主要是表面粗糙度。使用金属垫片的密封面，要求法兰表面粗糙度要小一些；而使用软质垫片的密封面，粗糙度过小反而不好，因为此时发生界面泄漏的阻力变小了，容易发生泄漏。法兰表面上车削出几圈密封线（或称水线），也是为了防止泄漏。 3．法兰刚度 法兰刚度不足时，会引起翘曲变形或波浪变形，导致密封失效。/ \5 o) O: ~7 c8 w9 e/ [! I5 e 二、垫片 1．垫片的性能% J' E+ R( W" Z 垫片是法兰密封的重要组成部分，垫片的好坏直接影响密封性能。垫片材料应当致密，不易浸渍介质，同时可耐受温度及压力波动和介质腐蚀。要有适宜的变形回弹能力和较小的永久变形。一般回弹能力大的垫片能适应压力和温度的波动，材料致密的垫片，不易渗透泄漏或被腐蚀老化。 2．法兰与垫片的硬度差: w { U" ]) H. f. w" P* k# g4 H1 l 法兰密封主要是通过垫片产生弹性或塑性变形，从而填满法兰面的微小凸凹不平，阻止界面泄漏。所以垫片的硬度应低于法兰，在允许范围内，二者之间相差越大，实现密封就越容易。4 I' q6 L1 X i" P 三、螺栓预紧力; q* B9 I5 m9 [ 法兰密封是通过紧固螺栓压紧垫片实现密封的，预紧螺栓时，通过法兰压紧垫片，使垫片产生弹性或塑性变形，从而填满法兰面上微小的凹凸不平来实现密封。操作时还可使垫片残留较大的密封比压，保持良好的密封状态。螺栓预紧力必须均匀对称地作用于垫片上，预紧力过小，垫片没有压紧就不能止漏，但预紧力过大往往又会使垫片产生过大的压缩变形，使垫片失去回弹能力甚至破坏。& e! k" r, v& X, G 四、使用条件1 w# D! c7 J4 x3 y: y w2 x 使用条件主要是指系统的压力、温度以及介质的物理和化学性质。单纯的压力或介质因素对密封的影响并不是主要的，只有在与温度联合作用下，尤其是在波动的高温作用下，将会严重影响密封的性能。在高温下，介质对垫片的溶解和腐蚀作用加剧，增加了泄漏的可能性，法兰、螺栓、垫片可能产生蠕变和应力松弛，使密封比压下降，如果温度和压力均有波动时垫片将会疲劳，使密封失效。在低温下使用的密封，由于法兰和螺栓冷却速度不一样，垫片预紧力会不均匀地降低，加上垫片在低温下的收缩和弹性降低，都会加速泄漏的产生。这就要求使用条件要平稳，尽量避免压力和温度产生剧烈波动，在使用一段时间后再紧一次螺栓，这对高温和有冷热循环的使用场合尤为重要。当然，影响法兰密封性能的因素还有很多，比如法兰表面的机械损伤或径向刻痕，安装时两法兰不平行，管道的柔性不够及应力等。2 S2 @. D9 n3 v9 x* _! |& F 五、安装 法兰表面要保持洁净，不允许有机械损伤和腐蚀损坏以及残留的旧垫片。检查法兰表面粗糙度是否合适，法兰面的凸台是否能对准，两法兰面间的间隙不能太大，两密封平面的平行度必须满足使用垫片型式的要求，螺栓荷载只能用于压紧垫片，而不能用于拉拢法兰。检查垫片的形式、材料、尺寸和螺栓是否符合规定的要求。将垫片放人正确的位置，均匀地拧紧螺栓，并检查组装是否正确良好。螺栓须对称逐渐拧紧，如需一定的螺栓应力，则应使用力矩扳手，以获得正确的螺栓预紧力，在**兰上也可用液压螺栓张力器测量螺栓的伸长量。 垫片需要一定压紧度的场合，须用塞尺检查垫片是否压紧到合适程度。按使用情况，对高温和有冷热循环的使用场合，垫片在使用一段时间后需再紧一次。非金属垫片必须储存于干燥凉爽的地方，不要直接暴露于阳光或有臭氧的地方，应该平放而不能挂在钩上，储存期超过2年须检查是否已经变质，储存垫片的箱盒必须标明垫片的材料、形式、尺寸、法兰的温度、压力等级等技术数据，以免用错。 |
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