一、法兰类型及选用原则
法兰结构形式:板式平焊法兰适用于PN≤2.5MPa场合;带颈对焊法兰适用于中高压管道;整体法兰与设备壳体一体成型,密封性能最佳。
密封面形式选择:全平面法兰用于低压非危险介质;突面法兰应用最广泛;凹凸面法兰用于易燃易爆介质;榫槽面法兰用于剧毒介质。
压力等级确定:根据设计压力、设计温度和介质特性,参照ASME B16.5或GB/T标准确定压力等级。考虑温度对材料强度的折减系数。
二、垫片选型要点
非金属垫片:橡胶垫片适用于水、空气等介质,温度不超过100℃;聚四氟乙烯垫片耐腐蚀性好,但存在冷流现象。
半金属垫片:缠绕式垫片应用最广,金属带材料根据介质腐蚀性选择,填充材料根据温度选择。波齿复合垫片回弹性更好。
金属垫片:金属环垫用于高压高温管道,八角垫和椭圆垫常用。齿形垫通过齿尖塑性变形实现密封,耐压可达42MPa。
三、螺栓紧固工艺
螺栓组设计:螺栓数量为4的倍数,螺栓中心圆直径合理确定。螺栓规格根据法兰压力和口径计算,安全系数取2.5-3.0。
紧固力计算:垫片密封所需最小压紧力根据m、y系数计算。螺栓预紧力考虑垫片压紧力、内压产生的分离力及预紧力损失。
紧固方法选择:扭矩法使用扭矩扳手,需控制摩擦系数;液压拉伸法精度高,预紧力分散度小;力矩转角法结合两者优点。
四、安装质量控制
安装前检查:检查法兰密封面有无划伤、腐蚀,粗糙度是否符合要求。垫片尺寸正确,无损伤。螺栓螺母螺纹完好。
安装过程控制:垫片对中放置,不得偏斜。螺栓按对角顺序分步紧固,最终扭矩偏差控制在±10%内。使用液压扳手确保均匀受力。
安装后检验:用塞尺检查法兰间隙,四周均匀性偏差不超过0.2mm。进行压力试验,试验压力为设计压力的1.5倍,保压30分钟无泄漏。
定期维护:运行24小时后进行热紧,补偿应力松弛。定期检查螺栓扭矩,每年至少复紧一次。建立安装档案,记录所有技术参数。