压力容器法兰的密封原理

admin 2021-03-26 75浏览 0评论

压力容器法兰是压力容器的常用部件,它们广泛用于石油化工,电力,原子能,轻工等工业领域,并且是连接各种压力容器部件的基本部件。

对于容器,法兰应该是一个管件,它的功能是将不同的受压元件组合在一起,同时确保连接部位没有泄漏。

压力容器法兰

压力容器内部的介质具有高温高压的特性,以及易燃易爆特性或毒性,法兰连接的主要失效形式是接头的刚度失效,其外部表现为泄漏。一旦发生泄漏,将发生严重的二次灾难,这将会威胁压力容器本体以及周围设备和人员的安全。所以整体密封性能应成为设计和选择容器法兰的优先考虑因素。

压力容器法兰的密封形式:自紧密封,容器中介质的压力用于在密封表面上产生压紧力,从而达到密封目的,其密封力随介质压力的增加而增加。因此,它可以在较高压力下保持可靠的密封性能,例如组合式密封、C形环密封、B形环密封、O形环密封、楔形密封、八角垫和椭圆垫密封、平垫自紧密封、氮气式密封等;强制密封,通过拧紧端盖与筒体法兰之间的连接螺栓等方式将密封面紧紧按压,以达到密封的目的,如平垫密封等;半自紧密封。它不仅利用紧固件的连接在密封面上产生压力,而且利用容器中介质的压力,从而达到密封的目的,例如双锥密封。

压力容器法兰

压力容器法兰的工作原理是:

当螺栓力达到一定值时,由于密封垫的变形,法兰密封面和密封垫上的四个凸块被迫填满,从而为防止流体介质泄漏创造了初始的密封条件;当对法兰螺栓施加预紧力时,螺栓力会通过法兰环把垫片压紧,迫使法兰垫片产生压缩变形。

当设备或管道承受介质压力时,螺栓在拉伸应力下被拉伸,法兰密封面沿彼此分离的方向移动,此时,垫片的每单位有效密封面积的按压力称为垫片的初始密封比压力。密封面与垫片之间的压缩力减小,压缩垫片的直径减小,预紧密封件的比压下降。

压力容器法兰

如果垫片的弹性不足,密封件的比压下降到工作密封件的比压以下,或者在密封口中再次出现间隙,密封件就会失效;如果此时垫片具有足够的回弹力,则垫片的变形可以补偿螺栓与密封面的分离值。而预拧紧的密封比压力仅下降至不小于工作密封比压力,即法兰保持良好密封状态。


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