不銹鋼法蘭
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一
正在制造DN1000 u型管式a型熱交換器[1]。
殼程水壓試驗(yàn)時(shí)，殼程法蘭與管板之間的墊片密封泄漏，現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)纏繞墊片從管板與殼程法蘭之間的凹形間隙中壓出。換熱器施工圖中的殼體法蘭墊片選用JB/T4705-2000的B22-1000-4.0不銹鋼+柔性石墨纏繞墊片，殼體法蘭/16mnⅲ為基于墊片PN4.0DN1000密封面尺寸的非標(biāo)設(shè)計(jì)，螺柱/螺母為HG/T20634-2009的40- of。
二、M42x3材質(zhì)為25Cr2MoVA/30CrMo，換熱器設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。雖然GB150-1998中刪除了N min的計(jì)算公式[4]，但仍規(guī)定“墊片在預(yù)緊狀態(tài)下承受最大螺栓載荷，可能因過(guò)度壓縮而喪失密封性能。因此，墊片必須有足夠的寬度，其值可由經(jīng)驗(yàn)確定”，即要求設(shè)計(jì)在計(jì)算法蘭墊片選型時(shí)仍應(yīng)考慮N min。而SW6計(jì)算程序沒(méi)有“校核N min”的提示，需要設(shè)計(jì)人員“根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定N min”，尤其是設(shè)計(jì)壓力較高的法蘭接頭選擇低公稱壓力等級(jí)墊片標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。
N阿敏的計(jì)算公式措施控制墊片單位面積預(yù)緊力小于4y，以保證墊片能在彈性狀態(tài)下工作而不被壓壞[5]。以標(biāo)準(zhǔn)壓力容器法蘭[6]JB/T4703-2000的法蘭FM800-6.4和法蘭FM1000-4.0為例，對(duì)墊片JB/T4705的N min進(jìn)行校核，說(shuō)明N min計(jì)算公式的有效性。
三、標(biāo)準(zhǔn)法蘭凸直徑是管板(墊片和密封面)的外徑
接觸外徑)通常比墊圈的外徑小2mm。當(dāng)凸凹法蘭和墊片安裝在中心時(shí)，寬度為25mm的墊片實(shí)際接觸寬度為24mm。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)法蘭的墊片N min檢查結(jié)果表明，所選標(biāo)準(zhǔn)墊片的實(shí)際接觸寬度大于N min?？梢钥闯?，標(biāo)準(zhǔn)壓力容器法蘭用JB/T4705墊片的寬度是根據(jù)GB150-1989中原有的中文公式(7-3)和考慮加工安裝偏差積累的經(jīng)驗(yàn)值。
四、這種情況下，即使在理想的凹形法蘭/墊圈/管道中。
在板對(duì)中和安裝狀態(tài)下，墊片的實(shí)際接觸寬度也小于墊片N min，墊片N min僅由設(shè)計(jì)參數(shù)檢查。如果考慮法蘭制造和安裝的偏差，將更難滿足墊片N min的要求。
五、根據(jù)壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)JB/T4700的技術(shù)要求，
凹凸密封面的凹凸直徑公差應(yīng)分別符合GB/T1801的H12/h12。本例中，法蘭的凹直徑公差為0 ~+1.05，凸直徑公差為-1.05 ~ 0。凹面直徑比凸面直徑大3mm，考慮加工偏差后凹面直徑比凸面直徑大3 ~ 5 mm。當(dāng)凹形法蘭/墊片/凸形管板安裝錯(cuò)位并偏向一側(cè)，或墊片與凹形法蘭不同心，或管板與凹形法蘭不同心，或法蘭/墊片/管板同時(shí)偏心時(shí)，墊片一側(cè)的接觸面寬度會(huì)比墊片的理想接觸寬度小24mm，極端情況下墊片的實(shí)際接觸寬度可能為20mm。這就容易導(dǎo)致安裝時(shí)墊片一側(cè)大量暴露造成的泄漏點(diǎn)，即該處密封面接觸寬度較小，或者該處墊片被擠壓，從凹凸面縫隙中擠出，呈現(xiàn)殼側(cè)水壓試驗(yàn)。
