三、影響法蘭密封的因素
影響法蘭密封的因素是多方面的。主要有：螺栓預(yù)緊力；密封面型式；墊片性能；法蘭剛度；操作條件。
螺栓預(yù)緊力是影響密封的一個重要因素。預(yù)緊力必須使墊片壓緊并實(shí)現(xiàn)初始密封條件。同時(shí)，預(yù)緊力也不能過大，否則將會使墊片被壓壞或擠出。
由于預(yù)緊力是通過法蘭密封面?zhèn)鬟f給墊片的，要達(dá)到良好的密封，必須使預(yù)緊力均勻地作用于墊片。因此，當(dāng)密封所需要的預(yù)緊力一定時(shí)，采取增加螺栓個數(shù)、減小螺栓直徑的辦法對密封是有利的。
㈡ 密封面
法蘭聯(lián)接的密封性能與密封面型式有直接關(guān)系，所以要合理選擇密封面的形狀。法蘭密封面型式的選擇，主要考慮壓力、溫度、介質(zhì)。壓力容器和管道中常用的法蘭密封面型式和特點(diǎn)見法蘭密封面對比表所示。
法蘭密封面類型表
| 名稱 |
特點(diǎn)說明 |
示意圖 |
| 突面（RF） |
表面是一個光滑的平面，也可車制密紋水線。密封面結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，且便于進(jìn)行防腐襯里。但是，這種密封面墊片接觸面積較大，預(yù)緊時(shí)墊片容易往兩邊擠，不易壓緊。 |
（附圖(a)） |
| 凹凸面（MFM） |
密封面是由一個凸面和一個凹面相配合組成，在凹面上放置墊片，能夠防止墊片被擠出，故可適用于壓力較高的場合。 |
（附圖(b)） |
| 榫槽面(TG) |
密封面是由榫和槽所組成的，墊片置于槽中，不會被擠動。墊片可以較窄，因而壓緊墊片所需的螺栓力也就相應(yīng)較小。即使用于壓力較高之處，螺栓尺寸也不致過大。因而，它比以上兩種密封面均易獲得良好的密封效果。密封面的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)與制造比較復(fù)雜，更換擠在槽中的墊片比較困難。此外，榫面部分容易損壞，在拆裝或運(yùn)輸過程中應(yīng)加以注意。榫槽密封面適于易燃、易爆、有毒的介質(zhì)以及較高壓力的場合。當(dāng)壓力不大時(shí)，即使直徑較大，也能很好地密封。 |
（附圖(c)） |
| 全平面（FF）與環(huán)連接面（RJ） |
全平面密封適合于壓力較小的場合（PN≤1.6MPa）；
環(huán)連接面主要用在帶頸對焊法蘭與整體法蘭上，適用壓力范圍為（6.3MPa≤PN≤25.0MPa）。 |
（附圖(d)和(e)） |
| 其它類型密封面 |
對于高壓容器和高壓管道的密封，密封面可采用錐形密封面或梯形槽密封面，它們分別與球面金屬墊片（透鏡墊片）和橢圓形或八角形截面的金屬墊片配合。密封面可適用于壓力較高的場合，但需要的尺寸精度和表面光潔度高，不易加工。 |
（圖4-37）
（圖4-38） |
附圖1：
法蘭密封圖
㈢ 墊片性能
墊片是構(gòu)成密封的重要元件，適當(dāng)?shù)膲|片變形和回彈能力是形成密封的必要條件。
最常用的墊片可分為非金屬、金屬、非金屬與金屬混合制的墊片。
- 非金屬墊片材料有橡膠石棉板、聚四氟乙烯等，如圖(a)所示，這些材料的優(yōu)點(diǎn)是柔軟。耐溫度和壓力的性能較金屬墊片差，通常只適用于常、中溫和中、低壓設(shè)備和管道的法蘭密封。
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- 金屬與非金屬混合制墊片有金屬包墊片及纏繞墊片等，見圖(b)、(c)和(d)。金屬包墊片是用薄金屬板（鍍鋅薄鋼板、0Cr18Ni9等）將非金屬包起來制成的；金屬纏繞墊片是薄低碳鋼帶(或合金鋼帶)與石棉帶一起繞制而成。這種纏繞式墊片有不帶定位圈的和帶定位圈的兩種。金屬包墊片及纏繞墊片較單純的金屬墊片有較好的性能，適應(yīng)的溫度與壓力范圍較高一些。
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- 金屬墊片材料一般并不要求強(qiáng)度高，而是要求軟韌。常用的是軟鋁、紫銅、鐵(軟鋼)、蒙耐爾合金(含Ni67％，Cu30％，Cr4～5％)鋼等。金屬墊片主要用于中、高溫和中、高壓的法蘭聯(lián)接密封。
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| 墊片材料的選擇應(yīng)根據(jù)溫度、壓力以及介質(zhì)的腐蝕情況決定，同時(shí)還要考慮密封面的形式、螺栓力的大小以及裝卸要求等，見墊片材料選用表4-15。 |
表4-15 墊片材料的選用
| 材料 |
密封面 |
壓力 MPa |
溫度 |
介質(zhì) |
| 中壓橡膠石棉板 |
光滑、凹凸 |
≤2.5 |
≤150 |
壓縮空氣、惰性氣體、氨 |
| 光滑 |
≤1.6 |
≤300 |
蒸汽、水 |
| 聚四氟氯乙烯 |
光（凹凸） |
≤1.6 |
≤200 |
多種油品、油氣、溶劑、石油化工原料及產(chǎn)品 |
| 耐油橡膠石棉板 |
光（凹凸） |
2.5 |
≤200 |
| ≤1.6 |
≤50 |
液化石油氣 |
| 金屬纏繞墊片 |
0Cr13（0Cr19Ni9）鋼帶+特制石棉（石墨） |
凹凸 |
4.0～6.4 |
≤60 |
惰性氣體 |
| 光（凹凸） |
2.5 |
≤450 |
多種油品、油氣、溶劑、石油化工原料及產(chǎn)品 |
| 凹凸 |
4.0 |
≤450 |
氫汽、氫汽與石油混合汽 |
| 6.4 |
≤450 |
| 金屬包墊片 |
鐵皮（鋁皮）+特制石棉、0Cr13（0Cr19Ni9）+特制石棉 |
光（凹凸） |
2.5 |
≤450 |
|
| 凹凸 |
4.0 |
≤450 |
氫汽、氫汽與石油混合汽 |
| 6.4 |
≤450 |
| 柔性石墨混合墊 |
石墨+金屬骨架（0Cr13、0Cr19Ni9等） |
光（凹凸） |
2.5 |
≤450 |
多種油品、油氣、溶劑、石油化工原料及產(chǎn)品 |
| 凹凸 |
4.0 |
≤450 |
氫汽、氫汽與石油混合汽 |
| 6.4 |
≤450 |
| 金屬環(huán)墊 |
10、0Cr13、0Cr19Ni9 |
梯形槽 |
6.4 |
≤450 |
