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ANSI法蘭的密封原理
ANSI法蘭的密封原理極其簡單:螺栓的兩個密封面相互擠壓法蘭墊片并形成密封。但這同時也導(dǎo)致密封的破壞。為了保持密封,就得維持巨大的螺栓作用力。為此,螺栓就要做得更大。而更大的螺栓就要匹配更大的螺母,這就意味著需要直徑更大的螺栓為上緊螺母創(chuàng)造條件。殊不知,螺栓的直徑越大,適用的法蘭就會變得彎曲,唯1的辦法就是增大了法蘭部分的壁厚。整個裝置將需要極大的尺寸和重量,這在近海環(huán)境下便成了一個特殊問題,因為在這種情況下重量始終是人們必須引起關(guān)注的主要問題。而且,從根本上來說,ANSI法蘭是一種無效的密封,它需要把50%的螺栓負荷用于擠壓墊片,而用于保持壓力的負荷只剩50%。
然而,ANSI法蘭的主要設(shè)計缺點是它不能保證無泄漏。這就是其設(shè)計上的不足:連接是動態(tài)的,而且諸如熱膨脹和起伏不定的周期載荷都會造成法蘭面之間的移動,影響法蘭的功能,從而使法蘭的完整性受損,蕞終導(dǎo)致泄漏。
法蘭標(biāo)準(zhǔn)中的重要參數(shù)
法蘭標(biāo)準(zhǔn)中的三個重要參數(shù)是什么大家知道嗎?接下來恒衡小編就來給大家介紹下。
1、公稱直徑DN:
法蘭的公稱直徑是指與法蘭配合的容器或管子的公稱直徑。容器的公稱直徑是指容器的內(nèi)徑(用管子作筒體的容器除外),管子的公稱直徑指其名義直徑,為介于管子內(nèi)、外徑之間的某一數(shù)值,其中大多數(shù)接近管子的內(nèi)徑。公稱直徑相同的鋼管,其外徑是相同的,由于厚度是變化的,所以內(nèi)徑也是變化的。見表14-1。
2、公稱壓力PN:
公稱壓力是為制定標(biāo)準(zhǔn)而分的壓力等級。見表14-2。
3、蕞大允許工作壓力:
壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)中的公稱壓力是按法蘭材料16Mn(或16MnR)、設(shè)計溫度200oC條件下確定的,當(dāng)法蘭材料和溫度變化時,法蘭的蕞大允許工作壓力將增大或減小。例如表14-3中的長頸對焊法蘭的蕞大允許工作壓力。
法蘭墊片靜密封的密封機理可分為以下2種情況:
1、初始密封
在裝配法蘭墊片時就可完成初始密封,緊固螺栓壓緊墊片, 產(chǎn)生初始密封的基本條件是應(yīng)使密封面間產(chǎn)生足夠的壓力,即墊片預(yù)緊應(yīng)力使墊片材料受壓縮后發(fā)生彈性壓縮變形或彈塑性壓縮變形,能夠填塞法蘭密封面的粗糙不平,堵塞界面泄漏通道以達初始密封要求。
墊片的預(yù)緊應(yīng)力取決于墊片材料壓緊性能, 所有的密封壓緊力均來自螺栓的初始緊固力,同時法蘭應(yīng)具有足夠的強度和防偏轉(zhuǎn)或翹曲變形的足夠剛度。
2、工作密封
預(yù)緊后的法蘭墊片螺栓三構(gòu)件系統(tǒng),當(dāng)受到工作介質(zhì)壓力作用之后,一對法蘭的2個密封面將被發(fā)生相對分離,此時墊片應(yīng)有足夠的回彈變形以補償這一分離。
不僅如此,墊片還要求有這樣的能力,即保持密封界面上仍有足夠以維持密封的殘留墊片應(yīng)力(壓應(yīng)力), 以保證將流體介質(zhì)密封住。