法蘭被認(rèn)為是必不可少的部件，是一種機(jī)械密封，可以連接管道系統(tǒng)中的閥門、蒸汽疏水閥、過濾器等。雖然玻璃和增強(qiáng)塑料等非金屬法蘭用于某些服務(wù)，但大多數(shù)法蘭是金屬的。

 

最終，最簡單的形式是將兩個(gè)法蘭連接在一起，并在它們之間放置一個(gè)墊圈。選擇正確墊圈的重要性對于應(yīng)用的可靠性和完整性至關(guān)重要。密封的一個(gè)關(guān)鍵和基本方面是法蘭和墊圈表面之間的摩擦水平。法蘭面的粗糙度會(huì)對墊片蠕變松弛、抗爆裂性和螺栓連接緊密度產(chǎn)生顯著影響。根據(jù)連接中使用的墊片類型，應(yīng)使用不同的法蘭表面光潔度來優(yōu)化墊片性能。

 

ASME B16.5 和 B16.47 法蘭的 4 種基本表面處理是庫存表面處理、螺旋鋸齒表面處理、同心鋸齒表面處理和光滑表面處理。

 

庫存表面

這是標(biāo)準(zhǔn)法蘭表面，使用最廣泛，除非買方另有規(guī)定。毛坯法蘭表面處理是使用半徑為 1/16 英寸的圓頭刀具以每轉(zhuǎn) 1/32 英寸的進(jìn)給量生產(chǎn)的連續(xù)凹槽。Durlon 法蘭表面處理對墊片性能的影響

螺旋鋸齒表面

處理 螺旋鋸齒表面處理也是一個(gè)連續(xù)凹槽，類似于標(biāo)準(zhǔn)庫存表面處理，因?yàn)榘疾凼鞘褂?90° 夾角“V”工具生成的。對于所有尺寸，槽深 1/64”，進(jìn)給深度為 1/32”。

同心鋸齒狀

飾面顧名思義，這種表面光潔度由同心凹槽組成。使用 90° 夾角“V”型工具，凹槽深 1/64”，相距 1/32”。Durlon 法蘭表面處理對墊片性能的影響

軟墊片，例如壓縮非石棉墊片、PTFE 墊片和柔性石墨復(fù)合墊片，最常用于密封具有鋸齒狀飾面的法蘭。

Durlon 法蘭表面處理對墊片性能的影響光滑

飾面 可以使用幾種不同形狀的工具來制作光滑飾面。這種飾面沒有可見的鋸齒，并且具有 63-125 Ra。過去，這種完成通常被稱為“平滑平面”。但是，應(yīng)避免使用該術(shù)語，因?yàn)樗赡芘c適用于法蘭面而非墊圈表面光潔度的“平面”相混淆。對于使用纏繞墊片的低壓或大直徑管道，光面法蘭更為常見。

安全密封指南：

 

必須達(dá)到最小的密封壓力才能使墊片材料流入法蘭表面的不規(guī)則處。發(fā)生這種情況所需的總力與墊圈和法蘭的接觸面積成正比。通過減少墊圈面積或法蘭接觸面積可以降低螺栓連接力。

同心鋸齒狀飾面的脊表面越靠近，凹槽 (Ra) 越淺，法蘭區(qū)域越開始類似于光滑面法蘭，因此接觸面積越大。因此需要更高的螺栓載荷來固定墊圈。當(dāng)山脊跨度變寬時(shí)，會(huì)出現(xiàn)相反的效果。

在極限情況下，使用非常光滑的法蘭，將減少摩擦，從而抑制墊圈在滯留介質(zhì)內(nèi)部壓力的影響下向外擠出。

螺旋鋸齒（音像）飾面比同心鋸齒飾面更難密封。密封墊材料的完全流動(dòng)必須以留聲光飾面到達(dá)“谷”表面的底部，以避免從螺旋的一端到外部的螺旋泄漏路徑。

鋸齒狀和聲紋飾面通常與管道法蘭組件相關(guān)聯(lián)，而商業(yè)地面飾面很可能出現(xiàn)在法蘭接頭中，而不是管道法蘭組件中。

Durlon 對墊片性能的影響概括

墊圈座面的光潔度或狀況對墊圈產(chǎn)生密封的能力有一定的影響。片狀墊片被設(shè)計(jì)成具有允許墊片材料“流動(dòng)”到

法蘭面的鋸齒和不規(guī)則處的密封應(yīng)力。這種“咬合”有助于墊圈抵抗內(nèi)部壓力、蠕變和冷流的影響。

 

法蘭表面光潔度對于實(shí)現(xiàn)墊圈的設(shè)計(jì)密封潛力至關(guān)重要。金屬、半金屬和非金屬墊片材料與法蘭表面的相互作用不同。這些墊片類型中的每一種都需要特定范圍的表面光潔度，以實(shí)現(xiàn)最佳墊片性能和最低泄漏。金屬墊片需要比半金屬或非金屬更光滑的法蘭表面。

同樣，墊圈密封性取決于其工作墊圈應(yīng)力。翹曲、凹坑、旋轉(zhuǎn)和法蘭墊片表面光潔度不正確的法蘭會(huì)削弱墊片的密封性。

 

遵循 ASME PCC-1 關(guān)于接觸表面光潔度、表面平整度和缺陷深度的指南，以利用最佳墊片性能并避免泄漏。最好咨詢墊片制造商以確定法蘭表面光潔度、墊片設(shè)計(jì)和墊片材料的最佳組合