
法兰能不能密封住,关键看密封面。订货单上那个 RF、MFM、TG、RJ,就是密封面形式的代号。四种密封面,从低压到高压,从普通介质到有毒介质,各有各的位置。
第一种是突面,代号 RF,也叫平面式。它的密封面就是法兰上凸起的那一圈,配平垫片或缠绕垫。结构最简单,加工最便宜,低压清水、压缩空气、普通工艺介质都用它。
突面法兰的密封面比法兰体高出一点,这凸起的一圈就是密封工作面。它配的垫片平铺在上面,靠螺栓压紧变形来密封,对介质压力和垫片材质有一定要求,压力一高就力不从心。
第二种是凹凸面,代号 MFM。一片法兰是凹面,一片是凸面,两片扣在一起,垫片正好嵌在凹槽里,不容易被挤出去。它比突面密封更可靠,用在压力中等偏上、介质有点危害的场合。
凹凸面的好处是定位。垫片放进凹槽里,不会装偏,也不怕内压把垫片往外顶。这个结构特性让它在中压、有毒、有腐蚀性的介质上用得多,比突面高一个档次。
第三种是榫槽面,代号 TG。一片开榫,一片开槽,垫片整个卡死在榫槽里。这是四种里密封最可靠的一种,垫片根本跑不出来,用在高压、有毒、易燃、易爆的介质上。
榫槽面的垫片面积小,同样的螺栓力下,垫片上压强更大,密封更严。代价是加工精度要求高,两片法兰的榫槽要精准配对,造价也上去了。
第四种是环连接面,代号 RJ。密封面是一个梯形或八角形的槽,配金属环垫。金属环垫是实心的,靠法兰螺栓压紧时金属变形来密封,扛得住高温高压,油气、炼化高压管线用它。
环连接面的密封原理和前三种不一样,它不是压垫片,是压金属环。金属环被压进环槽里发生塑性变形,贴合得严丝合缝,高温高压下也不会松弛,所以高温高压的油气介质非它莫属。
垫片必须跟着密封面走。突面配石棉橡胶板、非金属垫或缠绕垫;凹凸面配缠绕垫或金属包覆垫;榫槽面配窄垫片,材质要耐蚀;环连接面只配金属环垫,八角垫或椭圆垫,别的垫片装不进去。
密封面选错,最常见的后果是垫片压不住或者压爆。突面用错榫槽面的窄垫片,垫片一受压就从面上挤出去;环连接面硬塞缠绕垫,根本封不住。垫片和密封面是一对,必须配对。
压力是选密封面的第一把尺子。PN16 以内,突面配平垫就够;PN25 到 PN40,很多设计就上凹凸面了;PN63 往上,或者介质有毒可燃,就得上榫槽面或环连接面。
介质危害性是第二把尺子。同样是 PN16,输水的可以用突面,输有毒气体就必须上榫槽面。密封失效的后果越严重,密封面越要往严的选。
温度是第三把尺子。高温会让非金属垫片老化、金属垫片应力松弛,所以高温高压工况倾向用金属环垫和环连接面。低温工况垫片材料也要专门选。
密封面的表面粗糙度有讲究。GB/T 9124 里对密封面粗糙度有要求,太光或太糙都影响密封。太糙容易漏,太光垫片压不住,要落在标准给的区间里。
凹凸面和榫槽面有个共同的注意点:两种密封面是成对用的,一片凹一片凸,或者一片榫一片槽,订货要配对订,别订成两片一样的。突面和环连接面就简单,两片一样。
现场安装还要验密封面。密封面有划痕、凹坑、锈蚀,就要返修或报废,尤其榫槽面和环连接面,一点机械损伤都影响密封。垫片要居中,别偏了压坏。
螺栓紧固顺序也影响密封。对角对称、分遍加力,把法兰面压平,密封面受力才均匀。单边猛拧,密封面偏斜,再好的密封面也漏。
订货时把密封面代号写清楚,RF、MFM、TG、RJ 一个字母不能错。写过 RF 到了工地发现要 RJ,垫片、螺栓全都对不上,返工成本很高。
密封面代号在标准里有出处。GB/T 9124 里规定了密封面型式和代号,RF、MFM、TG、RJ 这些字母就是标准里的标记。订货单上写代号,和图纸、标准对得上,才不会出错。
垫片材质也要跟着介质选。石棉橡胶板垫片便宜,用在低压水汽;缠绕垫耐压耐温,用在工艺管;金属包覆垫用在高温;金属环垫用在环连接面。垫片材质错了,密封面再好也白搭。
密封面加工精度有公差。榫槽面和环连接面的槽尺寸、角度都有公差要求,加工不到位的法兰,两片扣不上或者压不严。验收时拿样板对一下密封面尺寸。
收尾一句话。低压普通介质突面,中压上凹凸面,高压有毒上榫槽面,高温高压上环连接面。密封面没有绝对好坏,只有跟压力、介质、温度对不对得上。
常见问题(FAQ)
问:法兰密封面有哪四种,分别是什么?
答:四种。突面(RF)配平垫片,最常用;凹凸面(MFM)垫片嵌在凹槽里,防挤出;榫槽面(TG)垫片卡死在榫槽里,最可靠;环连接面(RJ)配金属环垫,扛高温高压。
问:突面和榫槽面有什么区别?
答:突面密封面是平的,垫片直接压在上面;榫槽面是一片开榫、一片开槽,垫片整个嵌进榫槽里,不会被介质压力或螺栓力挤出去,密封可靠性高得多,用于高压和有毒介质。
问:环连接面必须配什么垫片?
答:只配金属环垫,常见八角垫和椭圆垫。靠螺栓压紧时金属环变形实现密封,耐高温高压。别的垫片装不进环槽,也封不住。
问:凹凸面和榫槽面订货要注意什么?
答:两种密封面都是成对用的,一片凹一片凸、一片榫一片槽,要配对订,别订成两片一样的。这两类法兰的密封面不能互换混用。
问:垫片和密封面能随便配吗?
答:不能。突面配非金属垫或缠绕垫,凹凸面配缠绕垫或金属包覆垫,榫槽面配窄垫片,环连接面只配金属环垫。垫片和密封面是一对,配错要么压不住要么压爆。
问:密封面有划痕还能用吗?
答:要分情况。突面轻微划痕影响小;榫槽面和环连接面有一点机械损伤就可能漏,必须返修或报废。密封面锈蚀、凹坑都要处理,别带病安装。
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