什么是法兰?
提到法兰很多小伙伴可能不是特别的了解,在我们日常的生活中见到的也不是特别多。
其实法兰这个名字是flange的音译,蕞早是由一个叫爱尔恰尔特的英国人在1809年提出来的,并且还同时提出了法兰的铸造方法,但是在后来的相当一段时间都没有广泛的使用,直到二十世纪初,法兰才在各种机械设备以及管道连接上广泛的使用。
法兰还被人们叫法兰凸圆盘或者凸盘,对于那些搞机械或者工程
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什么是法兰?
提到
法兰很多小伙伴可能不是特别的了解,在我们日常的生活中见到的也不是特别多。
其实法兰这个名字是flange的音译,蕞早是由一个叫爱尔恰尔特的英国人在1809年提出来的,并且还同时提出了法兰的铸造方法,但是在后来的相当一段时间都没有广泛的使用,直到二十世纪初,法兰才在各种机械设备以及管道连接上广泛的使用。
法兰还被人们叫法兰凸圆盘或者凸盘,对于那些搞机械或者工程安装的小伙伴来说法兰应该非常熟悉,它是一种盘状零件,一般是成对使用。
主要是用于管道与阀门之间,管道与管道之间以及管道与设备之间等部位,相互连接起到密封作用的零部件,因为在这些设备和管道间的应用非常的多,所以就将两个平面之间用螺栓连接,并且具有密封作用的连接零件都称之为法兰。
ANSI法兰的密封原理
ANSI
法兰的密封原理极其简单:螺栓的两个密封面相互挤压法兰垫片并形成密封。但这同时也导致密封的破坏。为了保持密封,就得维持巨大的螺栓作用力。为此,螺栓就要做得更大。而更大的螺栓就要匹配更大的螺母,这就意味着需要直径更大的螺栓为上紧螺母创造条件。殊不知,螺栓的直径越大,适用的法兰就会变得弯曲,唯1的办法就是增大了法兰部分的壁厚。整个装置将需要极大的尺寸和重量,这在近海环境下便成了一个特殊问题,因为在这种情况下重量始终是人们必须引起关注的主要问题。而且,从根本上来说,ANSI法兰是一种无效的密封,它需要把50%的螺栓负荷用于挤压垫片,而用于保持压力的负荷只剩50%。
然而,ANSI法兰的主要设计缺点是它不能保证无泄漏。这就是其设计上的不足:连接是动态的,而且诸如热膨胀和起伏不定的周期载荷都会造成法兰面之间的移动,影响法兰的功能,从而使法兰的完整性受损,蕞终导致泄漏。
影响法兰密封的因素
影响
法兰密封的因素主要有:螺栓预紧力、密封面形式、垫片性能、法兰刚度和操作条件等。
密封面的形式:
1、平面型:结构简单,加工方便,便于防腐或衬里。但垫片易挤出且不易压紧,用于低压、小尺寸、无毒、密封要求不高的场合。
2、凹凸型:对中性好,密封性能较好,用于中压且温度较高的场合。
3、榫槽型:对中性好,密封可靠,垫片宽度小,所需压紧力也小,适用于易然、易暴、有毒及高压场合。加工、检修比较困难。
法兰垫片静密封的密封机理可分为以下2种情况:
1、初始密封
在装配法兰垫片时就可完成初始密封,紧固螺栓压紧垫片, 产生初始密封的基本条件是应使密封面间产生足够的压力,即垫片预紧应力使垫片材料受压缩后发生弹性压缩变形或弹塑性压缩变形,能够填塞法兰密封面的粗糙不平,堵塞界面泄漏通道以达初始密封要求。
垫片的预紧应力取决于垫片材料压紧性能, 所有的密封压紧力均来自螺栓的初始紧固力,同时法兰应具有足够的强度和防偏转或翘曲变形的足够刚度。
2、工作密封
预紧后的法兰垫片螺栓三构件系统,当受到工作介质压力作用之后,一对法兰的2个密封面将被发生相对分离,此时垫片应有足够的回弹变形以补偿这一分离。
不仅如此,垫片还要求有这样的能力,即保持密封界面上仍有足够以维持密封的残留垫片应力(压应力), 以保证将流体介质密封住。
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