壓力容器法蘭是壓力容器的常用部件，是連結(jié)各類壓力容器部件的基本器件，廣泛地適于石油焦化、電力、原子能、輕工等工業(yè)領(lǐng)域。對(duì)于容器而言，法蘭應(yīng)當(dāng)是一個(gè)組件，包括法蘭、墊片和連結(jié)螺絲或螺柱以及墊片法蘭減壓閥，其作用是使不同的受壓器件組合在一起，同時(shí)保證連結(jié)部位不形成泄露。法蘭連結(jié)的主要失效方式為接頭的撓度失效，其外部表現(xiàn)方式為爆燃。壓力容器內(nèi)部的介質(zhì)具備低溫、高壓的特性，同時(shí)具備可燃、易爆的特征或毒性，即便形成泄露，將發(fā)生嚴(yán)重的次生水災(zāi)，嚴(yán)重恐嚇壓力容器本體和周圍設(shè)備以及人員的安全。因而容器法蘭的設(shè)計(jì)和采用應(yīng)優(yōu)先考慮的誘因是整體密封功耗。

我國(guó)壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)自成機(jī)制。最早的壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)可以溯源到20世紀(jì)70年代，那時(shí)使用的是由一機(jī)部、石油部、化工部三部共同公布的壓力容器法蘭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)?1164—1973。經(jīng)過(guò)常年的試用及不斷的修訂，現(xiàn)今最新的標(biāo)準(zhǔn)為JB/T4700?4707—2000《壓力容器法蘭》。

就法蘭的結(jié)構(gòu)型式和工作原理而言，壓力容器法蘭和管法蘭沒(méi)有多大差別。比較顯著的差別是，壓力容器法蘭尺寸較大，與各種壓力容器連結(jié)使用；而管法蘭時(shí)不時(shí)與管子直接連結(jié)或與泵、閥、機(jī)等管線設(shè)備的進(jìn)出口管子連結(jié)使用。

壓力容器法蘭工作原理為：當(dāng)對(duì)法蘭螺母施加預(yù)緊力時(shí)，螵栓力通過(guò)法蘭環(huán)把螺帽壓緊，致使法蘭螺母形成壓縮變型。當(dāng)螵栓力達(dá)到一定數(shù)值后，致使法蘭密封面和螺帽上的四凸不平面利用螺母變型而塞滿，這就為阻擋流體介質(zhì)泄露造就了初始密封條件。此刻螺母單位有效密封面積上的壓緊力稱為螺母的初始密封比壓。當(dāng)設(shè)備或管線承受介質(zhì)壓力后，螺絲遭到拉伸蠕變而伸長(zhǎng)，法蘭密封面順著互相分離的方向聯(lián)通，密封面與螺母之間的壓緊力衰退，螺母的壓縮量降低，預(yù)密切封比壓升高。假如這時(shí)密封膠圈具備足夠的回彈能力，螺母的變型能補(bǔ)償螺絲和密封面的分離值，而使預(yù)密切封比壓只增長(zhǎng)到不大于工作密封比壓，則法蘭仍然保持良好的密封狀態(tài)。反之，如螺母的回彈能力不足，密封比壓升高到工作密封比壓以下，并且密封口再次出現(xiàn)空隙，則密封失效。

影響壓力容器法蘭密封的誘因如下：

1、螺栓預(yù)緊力

適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力可保證螺母在工作時(shí)還可保留一定的密封比壓，預(yù)緊力過(guò)大則會(huì)把螺帽壓壞或擠出，因而破壞密封。預(yù)緊力在螺母上的分布也影響密封功耗，保證預(yù)緊力分布均勻的方式是在滿足緊固和拆裝螺絲所需空間的狀況下，提高螺絲個(gè)數(shù)。

2、墊片密封功耗

螺母是構(gòu)成密封的重要器件。合適的墊圈材料，要展現(xiàn)螺母在適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力作用下既能形成應(yīng)當(dāng)?shù)膹椥宰冃停植恢卤粔簤幕驍D出。工作時(shí)法蘭密封面間的距離被拉大，墊圈材料又應(yīng)具備足夠的回彈能力，使螺母表面與法蘭面密切接觸，以繼續(xù)保持良好的密封功耗。

3、法蘭密封面特點(diǎn)

法蘭密封面的型式和表面功耗對(duì)密封療效的影回蕩到至關(guān)重要的作用。載荷要求較嚴(yán)苛的場(chǎng)合應(yīng)選用凸凹面和榫槽面。法蘭密封面的平面度、密封面與法蘭中心線和平行度直接影響到螺母的受力均勻程度和螺母與法蘭的良好接觸。法蘭密封面的表面粗糙度應(yīng)與螺母的要求相適應(yīng)，表面不允許有錐面皺折或凹痕法蘭減壓閥，更不容許存在表面裂痕。

4、法蘭撓度

撓度不足會(huì)使法蘭形成過(guò)大撓度變型，致使密封失效。影響法蘭撓度的誘因太多，其中提高法蘭長(zhǎng)度，減小法蘭直徑等方式都可增加法蘭撓度，減少變型，使螺絲力均勻傳遞給螺母，榮獲均勻和足夠的密封比壓，同時(shí)可減少密封性。減少螺絲力作用的力臂，能提高法蘭承受的荷載，有促使密封。

5、操作條件

操作氣溫、壓力和介質(zhì)的物理化學(xué)功耗也影響到法蘭連結(jié)的牢靠性。氣溫增高，介質(zhì)粘度變小，泄露的傾向性減??；低溫使介質(zhì)物理和化學(xué)活性加強(qiáng)，形成對(duì)螺母和法蘭的磨蝕和溶化；高溫還可使螵栓、法蘭和螺母發(fā)生應(yīng)力和蠕變下垂。

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