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高压法兰的初步分析和法兰密封设计

2022-06-25 05:50:35
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高压法兰是一种盘状零件,在管道工程中为常见,法兰都是成对及与阀门上的配套法兰使用的。高压法兰在管道工程中主要用于管道的连接。在需要连接的管道,各种安装一片法兰盘,低压管道可以使用丝接法兰,4公斤以上压力的使用焊接法兰。高压法兰然后用螺栓紧固。不同压力的法兰有不同的厚度和使用不同的。高压法兰水泵和阀门,在和管道连接时,这些器材设备的局部,也制成相对应的法兰形状,也称为高压法兰连接。

凡是在两个平面在周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件,一般都称为“高压法兰”,如通风管道的连接,这一类零件可以称为“法兰类零件”。高压法兰但是这种连接只是一个设备的局部,如法兰和水泵的连接,就不好把水泵叫“高压法兰类零件”。比小型的如阀门等,可以叫“高压法兰类零件”。

高压法兰普遍应用于石油气管道工程,气管道工程,化工厂,电厂,造船厂,乳品,啤酒,饮料,水利等。连接钢制闸阀符合众多地区标准的要求,密封,性能优良,造型美观。闸板与阀座密封面用铁基合金堆焊或司太立钴基硬质合金堆焊而成,经得起高温,不易腐蚀,抗擦伤有力的、使用寿命不错。高压法兰闸阀阀杆经调质和表面氮化处理,有良好的搞腐蚀性和抗擦伤性。闸阀采用楔式弹性闸板结构,中大口径设置滚动轴承,摩擦力小、启闭轻松。可采用各种配管法兰标准及法兰密封面型式,达到各种工程需要及用户要求。

由于高压法兰锻件用钢的净度要求高、锻件管壁厚、尺寸大、力学性能不错韧性要求高、屈强比大,除了选用正确的工艺流程外,热处理工艺参数尚无参考数据,需通过正确的工艺试验来确定。初步分析认为:

1、根据力学性能指标拟将回火温度定为不小于600℃。

2、根据钢的化学成分,通过近似公式估算出!c3为7.5C,以此确定淬火温度为860C。

3、高压法兰在不同的地方和使用,在不同的区域中发挥不同的作用和价值,能够帮助使用者发挥重要的作用和价值。

在管道工程中,法兰主要用于管道的连接。在需要连接的管道,各种安装一片法兰盘,低压管道可以使用丝接法兰,4公斤以上压力的使用焊接法兰。两片法兰盘之间加上密封点,然后用螺栓紧固。不同压力的法兰有不同的厚度和使用不同的螺栓。水泵和阀门,在和管道连接时,这些器材设备的局部,也制成相对应的法兰形状,也称为法兰连接。

凡是在两个平面在周边使用螺栓连接同时封闭的连接零件,一般都称为“法兰”,如通风管道的连接,这一类零件可以称为“法兰类零件”。但是这种连接只是一个设备的局部,如法兰和水泵的连接,就不好把水泵叫“法兰类零件”。比小型的如阀门等,可以叫“法兰类零件”。

法兰连接密封结构在贮存使用过程中,橡胶“O”形密封圈和紧固螺栓的性能都发生的变化,故在建立结构的密封失效物理模型时,不仅要考虑橡胶“O”形圈,同时也要考虑螺栓的影响。

法兰密封设计方法,建立起非金属多孔介质垫片渗流模型,采用三维有限元方法对法兰进行了多种工况下的数值模拟,以控制泄漏率为主,深入探讨影响法兰泄漏的主要原因,基于正交试验采用有限元法法兰参数对密封性能的影响,提出了高温法兰基于紧密度的瞬态密封设计方法。

法兰密封应用很普遍,安装时应注意检查法兰密封面是否完好,根据介质、温度、压力选好密封垫材质,紧固螺栓要受力均匀。在法兰结构简化及变形假设的基础上,将螺栓法兰系统作为一个整体,对其进行详细的载荷—变形分析,得出力矩平衡方程和系统变形协调方程;运用有限元方法对密封系统的受力和变形进行了计算,得出不同工况下密封元件的受力特性,对法兰口径与垫片残余应力分布的关系进行了讨论;应用弹性分析方法,提出甲型法兰、乙型法兰和长颈对焊法兰的刚度计算方法。


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