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4.1法蘭的聯(lián)接與密封效果原理法蘭在容器與管道中起聯(lián)接與密封效果,下面以螺栓聯(lián)接的法蘭為例說明其構(gòu)造特征。法蘭實(shí)際上就是連在管道和容器端部的圓環(huán),上面開有若干螺栓孔,一對(duì)相組配的法蘭之間裝有墊片,用螺栓聯(lián)接在一同,通過擰緊螺栓來聯(lián)接一對(duì)法蘭,并壓緊墊片,使墊片表面發(fā)生塑性變形,然后堵塞了容器內(nèi)介質(zhì)向外流的通道,起到密封效果。這就是法蘭的密封原理。
4.2法蘭與筒體的聯(lián)接辦法依據(jù)法蘭與筒體的聯(lián)接辦法不一樣,容器法蘭分為全體式、活套式和恣意式三種,下面詳細(xì)介紹其聯(lián)接辦法。
1、全體法蘭。法蘭與法蘭頸部為一全體或法蘭與容器的聯(lián)接可視為相當(dāng)于全體構(gòu)造的法蘭,稱為全體法蘭。依據(jù)它與筒體的聯(lián)接辦法又可分為平焊法蘭和對(duì)焊法蘭兩類,平焊法蘭是將法蘭環(huán)套在筒體外面,用填角焊與筒體聯(lián)接的法蘭。這種構(gòu)造因其構(gòu)造簡(jiǎn)略,制造簡(jiǎn)略而運(yùn)用廣泛?墒莿傂圆,受力后簡(jiǎn)略發(fā)生變形和走漏,有時(shí)還致使筒體曲折,所以通常只用于直徑較小,壓力、溫度較低的低壓容器上。對(duì)焊法蘭是通過錐頸與筒體對(duì)焊聯(lián)接的法蘭。這種法蘭根部帶有較厚的錐頸圈,不只剛性較好,不易變形,并且法蘭環(huán)通過錐頸與筒體對(duì)接,有些應(yīng)力較平焊法蘭大大降低,而強(qiáng)度添加。但這種法蘭制造比照艱難,所以僅在中壓容器上選用。
2、活套法蘭。法蘭環(huán)套在筒體外面但不與筒壁固定成全體的法蘭,稱為活套法蘭。其又分為翻邊活套法蘭、焊環(huán)活套法蘭、半環(huán)活套法蘭和螺紋活套法蘭。
這類法蘭因與筒體沒有剛性的聯(lián)絡(luò),故拆開、修補(bǔ)或替換均較便利,不會(huì)使筒壁發(fā)生附加應(yīng)力,可用與筒體不一樣的材料制造。但其強(qiáng)度較低,對(duì)直徑與壓力一樣的容器,活套法蘭所需的厚度比全體法蘭大得多,所以這類法蘭通常只用于搪瓷或有色金屬制造的低壓容器上。
3、恣意式法蘭。若將法蘭環(huán)開好坡口并先鑲在筒體上,然后再焊在一起的法蘭稱為恣意式法蘭,其構(gòu)造類似全體法蘭中的平焊法蘭,但與筒體聯(lián)接處未選用全焊透構(gòu)造,故強(qiáng)度比后者差,只用于直徑較小的低壓容器上。
4.3法蘭密封面及墊片法蘭聯(lián)接很少是因強(qiáng)度缺乏而遭損壞的,但常因?yàn)槊芊馇泛弥率棺呗。因此,密封疑問已變成法蘭聯(lián)接中的首要疑問,而法蘭密封面與墊片又直接影響到法蘭的密封,有必要加以介紹。
1、法蘭密封面即法蘭接觸面,簡(jiǎn)稱法蘭面。通常均需經(jīng)過對(duì)比精細(xì)的加工,以確保滿意的精度和光潔度,才調(diào)抵達(dá)預(yù)期的密封效果。常用的法蘭密封面有平面型、高低型、榫槽型和自緊型等數(shù)種。
平面型密封面只需一個(gè)潤(rùn)滑的平面,為改進(jìn)密封功用,常在密封面上車出幾道寬約1mm、深約0.5mm的同心圓溝槽,如同鋸齒。這種密封構(gòu)造簡(jiǎn)略,簡(jiǎn)略加工,但設(shè)備時(shí)墊片不易裝正,緊螺栓時(shí)也易擠出,通常用于低壓、無毒介質(zhì)的容器上。
高低形密封面是一對(duì)法蘭的密封面分別為凹面和凸面,且凸面高度略大于凹面深度。設(shè)備時(shí)把墊片放在凹面上,因此簡(jiǎn)略裝正,且緊螺栓時(shí)也不會(huì)擠出。其密封功用優(yōu)于平面型,但加工較困難,通常用于中壓容器。
榫槽型密封面是在一對(duì)法蘭的密封面上,將其中一個(gè)加工出一圈寬度較小的榫頭,將另一個(gè)加工出與榫頭相配合的榫槽,設(shè)備時(shí)墊片放在榫槽內(nèi)。這種密封面因墊片被固定在榫槽內(nèi),不也許向兩頭擠出,所以密封功用非常好。且墊片較窄,減輕了壓緊螺栓的負(fù)荷。但這種密封面構(gòu)造雜亂,加工困難,且替換墊片對(duì)比費(fèi)事,榫頭也簡(jiǎn)略損壞。所以,通常只用于易燃或有毒的作業(yè)介質(zhì)或作業(yè)壓力較高的中壓容器上。因其在氨出產(chǎn)設(shè)備上用得較多,所以又稱為氨氣密封。
自緊式密封面是將密封面和墊片加工成分外形狀,接受內(nèi)壓后,墊片會(huì)自動(dòng)緊壓在密封面上確保密封效果。故稱為自緊式密封面。這種密封面的接觸面積小,墊片在內(nèi)壓效果下有自緊才干,密封功用好,減少了螺栓的緊力,也就減少了螺栓和法蘭的標(biāo)準(zhǔn)。這種密封面構(gòu)造適用于高壓及壓力、溫度常常不堅(jiān)決的容器上。
2、墊片。法蘭密封面即使經(jīng)過精細(xì)的加工,法蘭面之間也會(huì)存在細(xì)微的空位,而變成介質(zhì)走漏的通道。墊片的效果就是在螺栓的壓緊力效果下發(fā)生塑性變形,以填充法蘭密封面之間存在的細(xì)微空位,阻塞介質(zhì)走漏通道,然后抵達(dá)密封的意圖。
容器法蘭聯(lián)接所用的墊片有非金屬軟墊片、環(huán)繞墊片、金屬包墊片和金屬墊片等數(shù)種。非金屬軟墊片是用彈性較好的板材按法蘭密封面的直徑及寬度剪成一個(gè)圓環(huán)。所用資料首要有橡膠板,石棉橡膠板和石棉板等,根據(jù)容器的作業(yè)壓力、溫度以及介質(zhì)的腐蝕性來選用。通常低壓、常溫(≤100℃)和無腐蝕性的介質(zhì)的容器多用橡膠板(經(jīng)過硫化處理的硬橡膠作業(yè)溫度可達(dá)200℃);介質(zhì)溫度較高(對(duì)水蒸氣∠450℃,對(duì)油類∠350℃)的中、低壓容器通常用石棉橡膠板或耐油石棉橡膠板;通常的腐蝕性介質(zhì)的低壓容器常選用耐酸 石棉板;壓力較高時(shí)則用聚乙烯板或聚四氟乙烯板。
環(huán)繞墊片是用石棉帶與薄金屬帶(低碳鋼或合金鋼帶)相間環(huán)繞制成。因?yàn)楸〗饘賻в斜囟ǖ膹椥,并且是多道密封,所以密封功用較好。用于壓力或溫度不堅(jiān)決較大,分外是直徑較大的低壓容器上最為適宜,因?yàn)檫@種墊片直徑再大也能夠沒有接口。
金屬包墊片又稱為包合式墊片,是用薄金屬板(通常是用白鐵皮,介質(zhì)有腐蝕性的用薄不銹鋼板或鋁板)內(nèi)包石棉資料等卷制而成的圈環(huán)。這種墊片耐高溫、彈性好,防腐能力強(qiáng),有較好的密封功用。但制造較為費(fèi)事,通常只用于直徑較大、壓力較高的低壓容器或中壓容器上。
四、法蘭聯(lián)接的緊固型式法蘭聯(lián)接的緊固型式有螺栓緊固、帶鉸鏈的螺栓緊固和“快開式”法蘭緊固等數(shù)種。螺栓緊固構(gòu)造簡(jiǎn)略、安 全牢靠,法蘭通常都廣泛選用這種緊固型式。但也存在拆裝費(fèi)時(shí)的缺點(diǎn)。所以,這種緊固辦法只用于一些不常常拆開的法蘭聯(lián)接。若容器端蓋常需翻開,則用帶鉸鏈的螺栓緊固。因螺栓帶有鉸鏈,法蘭上螺孔開有缺口,用這種緊固型式拆開時(shí)不必從螺栓上卸下螺母,只需擰松后螺栓就可繞鉸鏈軸從法蘭邊翻轉(zhuǎn)下來。為了便于拆開,螺母制成分外的帶有蝶形或環(huán)狀的肩部。這種法蘭緊固型式雖裝卸便利省時(shí),但法蘭較厚時(shí),若螺栓安 放稍有不正,在容器運(yùn)行時(shí)也許發(fā)生螺栓滑脫飛出的意外事故。常只用于壓力較低,直徑較小的容器法蘭聯(lián)接,多見于染料、制藥等化工容器。“快開式”的法蘭緊固是一種不必螺栓緊固的法蘭聯(lián)接構(gòu)造。用于端蓋需求一再開閉的壓力容器。這種緊固型式具有一對(duì)形狀對(duì)比分外的法蘭,與容器筒體的聯(lián)接的法蘭較厚,基地有一條環(huán)形槽,槽外端部圈環(huán)內(nèi)側(cè)開有若干個(gè)齒形缺口;焊在端蓋上的法蘭較薄,其厚度略小于筒體法蘭上環(huán)形槽的寬度,其外徑略小于環(huán)形槽的內(nèi)徑。法蘭外側(cè)開有齒形缺口節(jié)距與筒形法蘭上齒形缺口節(jié)距一樣。設(shè)備時(shí)把端蓋法蘭的缺口對(duì)齊筒體法蘭上的齒。并放入環(huán)形槽內(nèi),然后翻滾端蓋約一個(gè)齒槽的距離,使兩者的齒相對(duì)齊,兩個(gè)法蘭即聯(lián)接結(jié)束。它的密封設(shè)備通常是在筒體法蘭的密封面上加工出一條環(huán)形密封槽,裝入全體式墊片,在密封槽的底部通入蒸汽或壓縮空氣,墊片即被壓緊在端蓋的密封面上,抵達(dá)密封的意圖。直徑較大的端蓋,設(shè)備時(shí)要用機(jī)械傳動(dòng)減速設(shè)備來翻滾。這種法蘭緊固辦法能夠減輕勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省裝卸時(shí)刻,密封功用也較好。但運(yùn)用時(shí)要注意安 全,開蓋前必須將容器內(nèi)的壓力泄盡,最佳能裝設(shè)連鎖設(shè)備來確保開蓋前容器內(nèi)泄盡壓力。
容器法蘭及管法蘭,螺栓及墊片等聯(lián)接件的標(biāo)準(zhǔn)均已標(biāo)準(zhǔn)化,國(guó)家及有關(guān)部門均擬定了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),選用時(shí)能夠查閱。
5密封構(gòu)造
5.1密封構(gòu)造分類各國(guó)對(duì)壓力容器的密封構(gòu)造作了許多試驗(yàn)研究作業(yè),取得了不少的效果,密封構(gòu)造的型式不斷添加,依照其密封機(jī)理的不一樣,密封構(gòu)造可分為強(qiáng)行密封和自緊密封兩類。前者是經(jīng)過緊固端蓋與筒體端部的螺栓等聯(lián)接件(首要有平墊密封、卡扎密封、八角墊密封等)強(qiáng)行將密封面壓緊來抵達(dá)密封的意圖;后者是運(yùn)用容器內(nèi)介質(zhì)的壓力使密封面發(fā)生壓緊力來抵達(dá)密封(首要有o形環(huán)密封、雙錐面密封、伍德密封、c形密封、b形密封)的意圖。
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地區(qū):滄州
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