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法兰密封泄漏的原因

3.0 2024-12-24 1 0 18.24KB 2 页 5库币 海报
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法兰密封一般是依靠其连接螺栓所产生的预紧力，通过各种固体垫片 (如:橡
胶、石棉橡胶垫片、植物纤维垫片、缠绕式金属内填石棉垫片、波纹状金属
内填石棉垫片、波纹状金属夹壳内填石棉垫片、波纹状金属垫片、平金属夹
壳内填石棉垫片、槽形金属垫片、突心金属平垫片、金属圆环垫片、金属八
角垫片等)或液体垫片(一定时间或一定条件下转变成一定形状的固体垫片)达
到足够的工作密封比压，来阻止被密封流体介质的外泄，属于强制密封范畴 ，
如图 2 一 1 所示。这种密封结构形式常见的泄漏有以下几种。
1.界面泄漏
主要原因是密封垫片压紧力不足、法兰结合面上的粗糙度不恰当、管道热变
形、机械振动等都会引起密封垫片与法兰面之间密合不严而发生泄漏。另外 ，
法兰连接后，螺栓变形、伸长及密封垫片长期使用后塑性变形、回弹力下降 、
密封垫片材料老化、龟裂、变质等，也会造成垫片与法兰面之间密合不严而
发生泄漏。如图 2 -2 所示因此，我们把这种由于金属面和密封垫片交界面上
不能很好的吻合而发生的泄漏称之为“界面泄漏”。无论哪种形式的密封垫片
或哪种材料制成的密封垫片都会出现界面泄漏
在法兰连接部位上所发生的泄漏事故，绝大多数是这种界面泄漏，界面泄漏
事故要占全部法兰泄漏的 80%~95%以上。
2.渗透泄漏
植物纤维(棉、麻、丝)、动物纤维(羊毛、兔毛等)、矿物纤维(石棉、石墨、
玻璃、陶瓷等)和化学纤维(尼龙、聚四氟乙烯等各种塑料纤维)等都是制造密
封垫片的常用原材料，还有皮革、纸板也常被用做密封垫片材料这些垫片的
基础材料的组织成分比较疏松、致密性差，纤维与纤维之间有无数的微小缝
隙，很容易被流体介质浸透，特别是在流体介质的压力作用下，被密封介质
会通过纤维间的微小缝隙渗透到低压一侧来如图 2 -3 所示。因此，我们把这
种由于垫片材料的纤维和纤维之间有一定的缝隙，流体介质在一定条件下能
够通过这些缝隙而产生的泄漏现象称之为“渗透泄漏”。渗透泄漏一般与被密
封的流体介质的工作压力有关，压力越高，泄漏流量也会随之增大。另外渗
透泄漏还与被密封的流体介质的物理性质有关，粘性小的介质易发生渗透泄
漏，而粘性大的介质则不易发生渗透泄漏。渗透泄漏一般约占法兰密封泄漏
事故的 8%~12%左右。进入 90 年代，随着材料科学迅猛发展，新型密封材
料不断涌现，这些新型密封材料的致密性非常好，以它们为主要基料制作的
密封垫片发生渗透泄漏的现象日趋减少。随着材料科学技术的进一步发展，
总有一天密封垫片的渗透泄漏事故会得到彻底解决。
3.破坏泄漏
破坏泄漏事故的发生，人为的因素占有很大的比例。密封垫片在安装过程中 ，
易发生装偏的现象，从而使局部的密封比压不足或预紧力过度，超过了密封
垫片的设计限度，而使密封垫片失去回弹能力。另外，法兰的连接螺栓松紧
不一，两法兰中心线偏移，在把紧法兰的过程中都可能发生上述现象，如图
2-4所示因此，我们把这种由于安装质量欠佳而产生密封垫片压缩过度或密
封比压不足而发生的泄漏称之为“破坏泄漏”。这种泄漏很大程度上取决于人
的因素。应当加强施工质量的管理，如选用密封可靠性强的结构形式。一般
来说，低压系统采用宽面法兰就较窄面法兰易于同心和对正，如图 2-5 所示，
泄漏现象较少。另外，凸凹法兰密封结构就比平面法兰密封结构为好。在已
有的设备、管道法兰上采取一些行之有效的方法，也能明显地提高安装质量。
如在平面法兰安装过程中，应用定位不干粘接剂就能有效地防止垫片偏移，
减轻作业人员的劳动强度。破坏泄漏事故一般约占全部泄漏事故的 1%~5%
左右。
界面泄漏和破坏泄漏的泄漏量都会随着时间的推移而明显加大，而渗透泄漏
的泄漏量与时间的关系不十分明显。无论是哪一种泄漏，一旦发现就应当立
刻采取措施。首先可以用扳手检查一下连接螺栓是否松动，然后均匀拧紧直
到泄漏消失。若拧紧螺栓后，泄漏不见消除，就应当考虑采用动态密封技术
中的某种方法加以解决。采用动态密封技术消除泄漏易早不易晚，待到泄漏
呈明显增大后再处理，就会给动态密封作业带来不便，无形中增大了施工难
度。
造成法兰密封面泄漏的原因，除了上述三种类型外，还有介质腐蚀因素的影
响。这种腐蚀属于间隙腐蚀，主要发生在法兰结合面上微小的间隙处。在那
里介质中的氧供应不足，它与间隙外的介质之间形成电位差，产生电化学腐
蚀。这种化学腐蚀称之为“浓淡电化学腐蚀”。腐蚀泄漏是缓慢进行的，只有
发展到形成腐蚀麻点连成一通道后，被密封的流体介质才能外泄。
摘要：

法兰密封一般是依靠其连接螺栓所产生的预紧力，通过各种固体垫片(如:橡胶、石棉橡胶垫片、植物纤维垫片、缠绕式金属内填石棉垫片、波纹状金属内填石棉垫片、波纹状金属夹壳内填石棉垫片、波纹状金属垫片、平金属夹壳内填石棉垫片、槽形金属垫片、突心金属平垫片、金属圆环垫片、金属八角垫片等)或液体垫片(一定时间或一定条件下转变成一定形状的固体垫片)达到足够的工作密封比压，来阻止被密封流体介质的外泄，属于强制密封范畴，如图2一1所示。这种密封结构形式常见的泄漏有以下几种。1.界面泄漏主要原因是密封垫片压紧力不足、法兰结合面上的粗糙度不恰当、管道热变形、机械振动等都会引起密封垫片与法兰面之间密合不严而发生泄漏。另...

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