法兰作为常用的连接设备,其在长期使用过程中因机械损伤、介质化学侵蚀冲蚀、密封面有裂纹气泡、密封剂质量不好等原因,会出现法兰面损坏、法兰结合位置渗漏等问题。法兰面出现损坏后可以采用局部堆焊后人工现场研磨修复(受损量较小)、机加工修复(受损量较大)或更换等方法进行修复。
按法兰密封面型式的不同,常用的法兰有突面法兰(也称平面法兰)、凹凸面法兰、榫槽面法兰3种,如图所示。突面法兰的密封面是平面,与垫片接触面积较大,预紧后,垫片易向两侧伸展或移动,密封性较差,只适合低压场合。凹凸面法兰、榫槽面法兰密封性较好,适合压力更高的场合。
为了增加突面法兰密封面与垫片间的接触摩擦力及密封性,在密封面上车有二条界面为三角形的同心圆沟槽(俗称水线),如图(a)所示。后来将2条水线槽改为密纹水线,使突面法兰得密封性得到提高,但前提是必须使用软性垫片。HG 20592-1997中只规定突面法兰的密封面加工密纹水线,而HG 20592-2009规定上述3种法兰密封面均采用密纹水线。
总结:对于同型密封面的法兰,若密封面有水线,则密封效果好些、适用压力高些。
关于法兰水纹线是利于密封还是会破坏密封垫,什么法兰需要用水线,什么密封面可不用水纹线?
法兰水纹线是指法兰密封面上车三条均布同心圆,深度一般是0.5mm 宽可以是1mm~2mm。
按凸面板式钢制管法兰JB/T81-94 标准:公称压力 PN0.6~2.5Mpa 凸面板式钢制管法兰均不在法兰密封面上加工 “ 水波纹 ” 。因为在该压力等级工作条件下这种法兰完全能满足工作要求。
按照钢制管法兰、垫片、紧固件 HG20592-1997 第 11 页表 6.0.1 密封面形式。注:PN≤4.0MPa 的突面法兰,采用非金属平垫片、聚四氟乙烯包覆垫和柔性石墨复合垫片,可车制 密纹水线 ,密封面代号为 RF(A) 。
按照HG20615-1997 第 291 页表 6.0.1 密封面形式。注:PN≤5.0MPa 的突面法兰,采用非金属平垫片、聚四氟乙烯包覆垫和柔性石墨复合垫片,可车制 密纹水线 ,密封面代号为 RF(A) 。
法兰端面或密封槽受损后,为避免事故的发生,要及时处理有问题的法兰,法 兰端面密封槽现场维修处理难度很大,传统有如下几种方法方法:
1、当受损较小,局部堆焊时,可以使用研磨环进行人工现场研磨修复,其缺点是精密 度不高;难以保证使用要求,对要求不高的压力容器可以考虑;
2、当受损大、需将压力容器送到机械厂在大型镗床上加工修复。缺点是一般压力容器 体积较大,拆卸运输安装比较麻烦,并且个体大的法兰容器到达车间也不好加工,整 体过程要经历 如下工艺:拆卸--运输--安装加工--运输返回--安装到位--调整位置。整个过程每一个环节都是费时费时,造成停工时间长,维修费用增加。
3、更换法兰。采用此方法工艺,整个过程要简单很多,缺点是有的压力容器不可以动 火切割、焊接;还有的需要重新做无损探伤检测等技术要求,带来的后遗症比较多;随着工业生产技术水平的不断提高,各种机械设备正向大型化、高效率、高参 数的方向发展。因此新兴的特种修复技术的优势兀显──维修成本低;维修周期短;性能可以达到甚至超过新件。
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