法兰计算方法和垫片性能参数

法兰接头的泄漏是承压设备的主要失效模式之一,如何控制法兰连接的泄漏率在允许范围内是工程界广泛关注和重视的问题。文章介绍了非标法兰连接的计算方法和发展动态,对比分析了不同计算方法在工程应用中的特点和需注意的问题,指出保证法兰接头密封设计的关键在于垫片性能参数与泄漏率和垫片应力的内在关系。     

双楔角环垫法兰接头密封性能研究

螺栓法兰接头的泄漏直接影响工业生产安全及环保达标,其密封性能的提高和研究具有重要意义。针对双楔角环垫法兰接头,利用有限元分析软件ABAQUS分别进行了预紧、操作工况下的密封性能分析。研究结果表明,在螺栓预紧力、内压及端部载荷的作用下,垫片在操作工况的接触应力整体略高于在预紧工况的,主法兰最大应力出现在凸出端,从法兰最大应力出现在与垫片配合使用的台阶处,法兰最大位移及转角均发生在操作工况下,各部件均满足强度及刚度要求且垫片最小接触应力满足密封所需的要求。     

某反应器法兰金属垫片密封问题的处理

某中压反应器采用法兰螺栓连接,密封采用上、下法兰梯形槽和金属垫片。由于法兰尺寸大,加工精度要求高等原因,造成反应器安装完成进行气密试验时,法兰密封处渗漏,经过研究,在现场采用石墨带缠绕,解决了法兰密封问题。     

焦化装置高温法兰泄漏原因分析及解决措施

针对青岛石化1.6Mt/a延迟焦化装置焦炭塔大油气线上相关高温油气法兰出现的泄漏问题,分析其原因及机理。通过强化安装要求、加强热紧及改进紧固方式,提高施工质量降低泄漏风险;提升螺栓材质、更改垫片形式、增加拉伸垫圈等措施,降低泄漏几率。措施实施后,基本解决了高温油气法兰的泄漏问题,消除了法兰泄漏制约装置长周期运转的瓶颈,提高了装置的安全平稳运行。     

脱硫反应器大法兰泄漏原因分析与改进

脱硫反应器大直径法兰的密封可靠性,是装置长周期运行的重要因素之一。笔者对设计、操作和制造安装中可能影响到法兰密封可靠性的问题进行了分析,并从法兰计算、垫片选择、反应器内构件设计和螺柱紧程序等方面提出了一些优化、改进措施,对解决类似工况的大直径法兰密封失效显示了一定的效果。     

垫片高温密封失效原因分析

在热力系统中,管道、阀门等总是在高温、高压状态下运行,一般采用法兰连接,垫片是其中重要的密封元件,其密封性能直接关系到系统的严密性。一旦系统严密性被破坏而发生泄漏,就必将造成严重的后果。1垫片高温性能及泄漏原因分析垫片在高温状态下的性能可由压缩回弹性能、蠕变性能、密封性能来表示,分别详述如下。1.1压缩回弹性能及其泄漏法兰连接的密封主要是通过垫片变形、增加流体泄漏阻力实现的。在预紧过程中,垫片良好的压缩性能是保证其表面与法兰面形成初始密封的基本条件。在运行工况下,受介质压力、温度的影响,螺栓会伸长,法兰会变形…     

低压管法兰用缠绕式垫片试验研究

分析了低压管法兰用缠绕式垫片的预紧应力,对通过垫片工艺结构的调整使其力学性能与紧固件的要求一致,从而使法兰接头符合操作的密封性要求进行了试验研究。     

中压管法兰用缠绕式垫片试验研究

结合法兰连接的实际,按照ASMEB16 20对缠绕式垫片压缩性能的要求,对中压管法兰用缠绕式垫片的预紧应力进行了分析。并就如何通过对垫片工艺结构的调整,使其力学性能与紧固件的要求一致,从而使法兰接头符合操作时的密封性要求进行了试验研究。     

中压蒸汽系统管道法兰泄漏原因分析

阐述了螺栓法兰接头的工作原理及法兰泄漏的影响因素,结合中压蒸原因汽系统法兰泄漏情况,分析了导致法兰泄漏的原因,并实施了合理的处理方案,解决了法兰的泄漏问题。     

螺栓荷载不均匀对法兰密封的影响程度

某装置的法兰密封发生了泄漏。为分析密封面的压应力,建立了法兰密封有限元分析模型,计算了不同螺栓荷载在垫片密封面上产生的压应力。计算结果表明,螺栓荷载不均匀对垫片密封面压应力影响很大。为此,对法兰密封安装和检修提出了具体建议。     

浅谈梯形槽法兰的密封性能

梯形槽法兰被广泛使用于高压加氢装置中,其性能良好。但梯形槽法兰的结构形式对密封面的加工精度和配合精度要求较高。梯形槽法兰的泄漏途径是通过垫圈与两法兰密封面的接触不完整而产生的。其产生泄漏的原因主要是制造、保管和安装、操作、设计。根据产生泄漏的原因,提出了切实可行的对策措施。     

海洋油气平台管道异种金属法兰连接电偶腐蚀控制措施探讨

海洋油气平台管道异种金属法兰连接时,因输送导电及腐蚀性流体会产生电偶腐蚀,严重时导致法兰接头失效,造成泄漏等安全事故。依据规范ISO 21457,比较了几种减少电偶腐蚀危害控制措施的优缺点及对海洋油气平台上部组块管道的适用性。结合项目实际应用情况,重点讨论了绝缘垫片组件和碳钢法兰密封面堆焊耐蚀合金两种适用的措施,并对这两种方案进行了综合性能对比。碳钢法兰密封面堆焊耐蚀合金相较绝缘垫片组件因其低成本、制造简单、易安装等特点宜作为控制管道异种金属法兰连接电偶腐蚀的首选。在具体项目中应制订详细的堆焊技术要求,采用合理的堆焊工艺以保证法兰密封面堆焊的质量。     

评估标准管法兰安装承载能力的一种分析方法

控制螺栓的安装载荷,确定最大的螺栓安装力是目前解决法兰接头泄漏问题的有效措施。结合WRC Bulletin 538公报的内容,阐述了在安装状态下的一种法兰应力评估方法,确定法兰的承载极限。通过实例计算,证实标准管法兰是有一定承载裕量的,为确定最大螺栓安装应力,保证法兰接头整体密封性提供了重要依据。     

多管程管箱法兰密封性能探讨

采用金属包垫的多管程管壳式热交换器在进行耐压试验时经常发生管箱法兰密封泄漏现象。对多管程管箱法兰的密封结构进行分析,认为造成泄漏的主要原因是分程隔板加强了管箱法兰的刚度,使得垫片在分程隔板作用范围内的接触面积增大,导致计算的预紧力无法满足实际所需的预紧力。对多管程管箱法兰的密封修正计算方法进行探讨,认为采用Water算法设计多管程管箱法兰存在局限性。为提高密封性能,在进行多管程管壳式热交换器密封设计时应优先考虑采用垫片参数较小的柔性石墨波齿复合垫片。     

S Zorb装置反应器接收器锥体松动环法兰泄漏原因分析与对策

通过对催化裂化汽油吸附脱硫(S Zorb)装置反应器接收器锥体松动环法兰泄漏事件的分析,发现松动环内氢气流量偏大、底部喷嘴与锥体轴线不同心以及检维修质量管控不到位是导致泄漏的主要原因。针对这些问题,提出了相应的改进措施,包括严格工艺参数的控制、合理控制锥体松动环内氢气流量以及确保部件材质符合要求,安装质量满足标准要求等。措施实施后,该部位已经运行约两年半,未出现泄漏情况,从而为装置的长周期安全运行提供了有力保障。     

炼油装置法兰密封垫片的选用及探讨

分析炼油装置法兰密封的影响因素、垫片特性。说明要合理解决法兰密封的泄漏问题。必须应根据工艺条件合理选用密封件，介绍应用实例并对安装工艺提出看法。     

管壳式热交换器带隔板管箱法兰的泄漏分析及预防措施

文章以多管程、管程进出口温差大、压力高、夹持管板的U形管或浮头式热交换器为对象,在分析法兰密封机理、管箱温度及周向温度梯度、内压、分程隔板对垫片残余压紧力影响规律的基础上,总结出管箱周向温度梯度和隔板的影响是使垫片残余压紧力的分布发生显著改变的主要原因,也是导致垫片局部区域压紧力明显下降以致不满足密封要求的主要因素,从而找到了这类热交换器容易发生管箱法兰密封面局部区域泄漏的必然原因,并相应地提出了防止该类泄漏的预防性和补救性措施。     

催化裂化装置法兰密封及垫片的选用

分析了影响我车间法兰密封泄漏的主要因素,介绍了我国间垫片使用情况以及新型垫片的选用。     

HU871熔体热媒热交换器封头法兰密封的失效分析及处理

在对HU871熔体热媒热交换器封头法兰密封失效原因进行理论分析的基础上，提出了解决该问题的方法：将原来的石棉封头法兰密封垫片改为基本型金属柔性石墨缠绕垫片。在一定法兰连接螺栓预紧力作用下，法兰密封泄漏明显减少，从而解决了热交换器封头法兰密封失效的问题。     

基于紧密度要求的法兰接头三维有限元分析

基于法兰接头的三维有限元分析 ,并考虑垫片的非线性特性 ,采用FEA分析方法得到了垫片应力分布的准确解 ;计算了螺栓弯曲应力并考虑了垫片应力的分布与接头紧密度之间的关系。将FEA方法所得到的垫片应力与Payney方法、ASME规范方法计算结果做了比较 ,结果表明 ,采用FEA分析方法将法兰、垫片、螺栓作为一个整体进行分析 ,考虑了法兰变形、垫片的非线性特性以及螺栓弯曲应力对垫片应力分布的影响 ,更加符合垫片的真实压缩变形和密封行为。