法蘭密封結(jié)構(gòu)由一對法蘭、夾在法蘭間的墊片,以及通過螺栓和螺母等緊固件連接在一起的組合件組成。其工作原理是通過緊固件的擰緊力,使墊片在法蘭間受到壓縮,填補(bǔ)微小不平整區(qū)域,形成有效的密封,確保管道系統(tǒng)中的介質(zhì)不泄漏。
法蘭連接失效的主要形式為泄露,而泄露的因素很多,主要由法蘭設(shè)計(剛性不足)、制造(法蘭密封面破壞)、安裝操作(預(yù)緊力不均勻)以及墊片選擇不當(dāng)引起。這里就法蘭密封墊片的選擇和分類來展開討論。
一、密封墊選用原則:
(1)一般來說,對于常壓/低壓(P<1.6MPa)及溫度不高(t≤200℃)的非強(qiáng)腐蝕系統(tǒng),考慮采用非金屬墊片;
(2)對中壓(P<10MPa)、中溫(t≤500℃)及腐蝕性、滲透性強(qiáng)的介質(zhì),采用金屬包覆墊、金屬纏繞墊;
(3)對高壓系統(tǒng)則采用金屬平墊、雙錐密封、伍德密、卡扎里密封、八角墊和橢圓墊。
二、非金屬密封墊片
橡膠墊片:
——常見材質(zhì):
丁腈橡膠、氟橡膠、氯丁橡膠、丁苯橡膠、三元乙丙橡膠等
——優(yōu)勢特點(diǎn):
柔軟性好,適用于低溫和中等壓力環(huán)境,部分材料具有一定的耐酸堿性和抗老化性。
石棉墊片:
—— 產(chǎn)品特點(diǎn):
耐高溫、耐壓性能優(yōu)異,但由于石棉對健康有害,逐漸被限制使用。
—— 替代材料:
非石棉墊片,通常由合成纖維和橡膠制成,性能類似但無健康危害。
柔性石墨墊片:
具有良好的導(dǎo)熱性和耐腐蝕性,摩擦系數(shù)低,常用于高溫高壓場合。
聚四氟乙烯(PTFE)墊片:
具有出色的耐腐蝕性能和絕緣性能,摩擦系數(shù)低且不易粘附,適用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等腐蝕性介質(zhì)。