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  管道法兰联接由法兰,垫片及紧固件三有些构成,联接的可靠性取决于这三者的合理计划和匹配,从法兰计划核算观念启航,应将联接法兰的紧固件和起密封作用的垫片联络在一同进行全体考虑。传统的法兰计划方法是,法兰标准的判定是以垫片特性,即以垫片予紧比压“Y”和垫片系数“M”值为基础的。因而,在判定法兰结构和标准时,一定要一同考虑垫片的结构和标准。

 

  2.3.1垫片特性系数“Y”及“M”的含义

  螺栓—法兰—垫片联接是一个组合密封结构,垫片的密封首要是仰仗螺栓的预紧载荷通过法兰压紧垫片,使垫片发生弹性变形,使其填充法兰密封面与垫片间的微观几何空地,减少垫片自身的毛细孔截面,添加介质活动阻力,减少介质泄露。

  我国现行计划标准<<钢制压力容器>>中所选用的法兰计划方法,仍然是沿袭美国机械工程师协会ASME标准的计划方法,在该计划方法中,选用垫片预紧比压“Y”及垫片系数“M”来标明垫片特性。认为只需保证法兰联接预紧时的单位压紧力大于“Y”值,而在操作时垫片上的剩下单位压紧力大于“M”倍的介质压力即可保证密封。

  “Y”的界说是,构成初始密封时,垫片所必需的压紧比压,即Y=Wo/A,式中;Wo为螺栓预紧载荷,A为垫片的受压面积,Y为垫片的压紧比压,单位为MPa.“M”的界说是,发生临界泄露时,垫片的剩下压紧比压与介质压力之比,即M=Y’/P,式中;Y’为临界状态时垫片剩下压紧比压,P为临界状态时介质的压力,M为垫片系数。

  一.垫片品种

  常用法兰垫片的品种有三种:非金属垫片,半金属垫片及金属垫片。

  1.非金属垫片

  非金属垫片亦称软质垫片,其间包含石棉橡胶板垫片,聚四氟乙烯包覆垫片,柔性石墨垫片,橡胶垫片,胀大聚四氟乙烯垫片等。

  1)石棉橡胶板垫片现在,国内最常用的非金属垫片是石棉垫片,在美国,很多标准中都将石棉列人致癌物质而禁用,但石棉以其弹性好、强度高、耐高温、耐油性好、易获得等利益,因为石棉纤维有较好的耐性和较高的机械强度,具有优异的绝热功用,并能在450~510℃下坚持其原有特性,因而,在石棉纤维中参加橡胶,硫化剂,填充剂,经混炼并捆绑成型。石棉橡胶板制成的垫片,在中低压法兰联接密封中得到广泛应用,尤其是在水,氮气,水蒸汽等一般工业介质密封中首要选用这种垫片。

  2)聚四氟乙烯包覆垫片聚四氟乙烯包覆垫片是在非金属软质垫片外部包覆一层0.5mm厚的聚四氟乙烯薄膜而成的。它常用于低温或许央求洁净的场合下,如净化紧缩空气、润滑油等介质的管道上。一般运用温度为(-180~200℃),压力为PN5.0MPa以下条件,首要用于腐蚀性强,渗透性强或央求清洁度高的管道密封,此种垫片容许泄露率不大于1X10-3Ncm3/s。

  2.半金属垫片

  半金属垫片由金属材料和非金属材料组合而成。

  常用的半金属垫片有盘绕式垫片,金属包覆垫片及齿形组合垫等。

  1)盘绕式垫片

  盘绕式垫片是最常用的半金属垫片,垫片的主体是由横断面为V型或M型金属带填充不一样的非金属带螺旋盘绕而成,为加强垫片主体和准确定位,在垫片主体表里装有金属制内环和外环,常用的金属带为0.15~0.25mm厚的0Cr13,0Cr19Ni9和0Cr17Ni12Mo2冷轧不锈钢带,常用的非金属材料有格外石棉,柔性石墨,聚四氟乙烯等。和其它垫片比照,盘绕式垫片的特点是紧缩回弹性好,强度高,利于吸收压力,温度改动和机械振荡,能在高温,低温,冲击振荡,交变荷载下坚持超卓的密封作用。因而,在石油化工,火力发电,原子能,航天等领域中得到广泛应用。鉴于国内盘绕式垫片的出产质量情况,盘绕式垫片常用在PN2.0~PN10.MPa压力条件下。一般情况下,凸台面法兰配盘绕式垫片时须带外环或表里环(视操作条件而定,一般PN5.0及以上,温度300℃及以上则应带表里环)。用于凹凸面法兰时应带内环,用于榫槽面法兰时,选用根柢型。常用的盘绕钢带有20#、1Cr13、0crl8Ni9、0Crl8Ni9Ti、0Crl7Nil2Mo2材料,但现在20#己不多用;因为1Crl3的抗腐蚀性不抱负,又简略使法兰表面生锈,故也不多选用。用的比照多的是奥氏体不锈钢钢带。常用的非金属盘绕带有石棉带和石墨带,石棉带常简略粘连法兰密封面,一同因为前面提到的石棉列人致癌物质名单的要素,所以现在石棉带现已很少运用。

 

 

(零五)


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