不銹鋼法蘭密封面主要有平面、凸面、凹凸面、榫槽面、O形圈面及環(huán)連接面六種型式,見表3-5中的簡圖。
平面密封面主要用于寬面法蘭及低壓管道系統(tǒng)中,與相配密封墊片接觸面分布于法蘭螺栓中心圓的內(nèi)、外兩側(cè),對應(yīng)的墊片材質(zhì)多為石棉橡膠等非金屬軟質(zhì)材料,墊片預(yù)緊比壓較低。
凸面密封面主要用于窄面法蘭,即墊片的接觸面位于法蘭螺栓孔所包圍的圓周范圍內(nèi),也就是凸面密封面對應(yīng)的墊片外徑正好與法蘭連接螺栓內(nèi)切圓直徑相當(dāng),安裝時可借助螺栓使墊片位置固定在法蘭面中央。這種密封面在法蘭上應(yīng)用最為廣泛。適用于凸面密封面法蘭的墊片有各種非金屬平墊片及包覆墊片,金屬包墊,纏繞式墊片(含帶外環(huán)或帶內(nèi)環(huán)的)等。
凹凸面密封面和凸面密封面法蘭相比,通常用于密封要求較嚴(yán)的場合,這種密封面的特點(diǎn)是墊片嵌在凹面法蘭的凹槽中,減少墊片被壓力沖擊的可能性,裝配時便于對中,其缺點(diǎn)是一對法蘭要有兩種密封面,即凸面和凹面,密封面的加工較凸面法蘭復(fù)雜,因此不像凸面法蘭那樣應(yīng)用廣泛。和榫槽面法蘭相比,它有不能保護(hù)墊片使其不被擠入管道內(nèi)的缺點(diǎn)。適用于凹凸面密封面法蘭的墊片有各種非金屬平墊、包覆墊、纏繞式墊片(含帶外環(huán)或帶內(nèi)環(huán)的)等。
榫槽密封面具有與凹凸面法蘭相似的優(yōu)點(diǎn),并優(yōu)于凹凸面法蘭。這種密封面的法蘭,與之相配的墊片位于環(huán)狀凹槽內(nèi),受兩側(cè)金屬壁的限制,可免于墊片受壓變形而被擠入管道中。由于墊片不與管內(nèi)流體介質(zhì)直接接觸,較少遭受流體介質(zhì)的侵蝕或腐蝕,故可用于高壓、易燃易爆、有毒介質(zhì)等對密封要求較嚴(yán)的場合。這種密封面對墊片安裝對中性好,但密封面加工比較困難,更換墊片時易損傷密封面,而且安裝和拆卸時必須在軸向?qū)煞ㄌm分開,因此在管線設(shè)計(jì)時要考慮到有將法蘭在軸向分開的可能。適用于榫槽面法蘭的墊片有各種非金屬平墊、金屬包墊及基本型的纏繞式墊片等。
O形圈面密封的法蘭為一對法蘭,包括O形圈凸面及O形圈槽面兩種密封面,O形圈位于O形圈槽面法蘭中,靠O形圈凸面法蘭壓緊以實(shí)現(xiàn)密封,適用于這種密封面的墊片通常為橡膠O形密封環(huán),我國水力發(fā)電站管道系統(tǒng)有些采用這種密封面的法蘭。
環(huán)連接面密封的法蘭,也屬于窄面法蘭,并在法蘭的凸面上開出一環(huán)狀梯形槽作為法蘭密封面,和榫槽面法蘭一樣,這種法蘭在安裝和拆卸時必須沿軸向?qū)⒎ㄌm分開,因此,在管線設(shè)計(jì)時要考慮到將法蘭在軸向分開的可能。這種密封面專門用來與加工成八角形或橢圓形的實(shí)體金屬墊片配合,以實(shí)現(xiàn)密封連接。由于金屬環(huán)墊可以適應(yīng)各種金屬的固有特性,因而這種密封面的密封性能好,對安裝要求也不太嚴(yán)格,通常適合于高溫、高壓工況,但密封面的加工精度要求較高。
1. 密封面的形式及代號
不銹鋼法蘭密封面型式及其代號見表 3-5。
2.法蘭密封面的加工
不銹鋼法蘭密封面的表面應(yīng)進(jìn)行機(jī)械加工,因加工表面的表面粗糙度及表面硬度(指環(huán)連接面法蘭)直接影響連接的密封性能。法蘭密封面的表面粗糙度見表3-6。用戶有特殊要求應(yīng)在訂貨合同中注明。對于環(huán)連接密封面法蘭的環(huán)槽密封面的硬度應(yīng)高于所配合的金屬環(huán)墊的硬度。
注:對于全平面(FF)、凸面(RF)和凹凸面(FM)法蘭,密封面一般加工成鋸齒形的同心圓或螺旋齒槽,加工刀具的圓角半徑應(yīng)不小于1.5mm,同心圓或螺旋齒槽的深度約為0.05mm,節(jié)距約為0.50~0.56mm.對于Class標(biāo)記的凹凸面(FM)法蘭,也可以加工成光面。