法蘭連接，就是把兩個管道、管件或器材，先各自固定在一個法蘭盤上，兩個法蘭盤之間，加上法蘭墊，用螺栓連接在一起，完成了連接。另外，有的管件和器材已經自帶法蘭盤，也是屬于法蘭連接。法蘭連接是管道施工的重要連接方式。

密封機理

法蘭在螺栓預緊力的作用下，把處于法蘭壓緊面之間的墊圈壓緊，當墊圈單位面積上所受的壓緊力達到某一值時，借助于墊圈變形，把法蘭密封表面上的不平處填滿，這樣就為阻止介質泄露形成了初始密封條件。

預緊密封比壓:滿足初始密封條件時在墊圈單位面積上的壓緊力。

工作密封比壓:設備或管道升壓后，螺栓受到拉伸，法蘭密封面與墊圈之間的壓緊力有所下降，當這一比壓下降到某一臨界值以下時，介質將發生泄漏。這一臨界比壓值即工作密封比壓。

密封條件:法蘭密封面上實際存在比壓，預緊時不低于墊片的預緊密封比壓，工作時應高于工作密封比壓。

泄露

泄漏途徑:滲透泄漏、界面泄漏

滲透泄漏:通過墊片材料本體毛細管的滲透泄漏，除了受介質壓力、溫度、粘度、分子結構等流體狀態性質影響外，主要與墊片的結構與材料性質有關。

界面泄漏:沿著墊片與壓緊面之間的泄漏，泄漏量大小主要與界面間隙尺寸有關。加工時壓緊面上凹凸不平的間隙及壓緊力不足是造成“ 界面泄漏’ 的直接原因。“界面泄露”食糜峰時效的主要途徑。

密封分類

根據獲得密封比壓方法的不同，壓力容器密封可分為強制式密封和自緊式密封兩種。

強制式密封是完全依靠連接件的作用力(如扳緊連接螺栓的預緊力)強行擠壓密封元件達到密封，預緊力大約為工作壓力產生的軸向力的1.1~1.6倍。

自緊式密封主要依靠容器內部的介質壓力壓緊密封元件實現密封。預緊力小，介質壓力越高，密封越可靠，約為工作壓力產生的軸向力的20%以下。

影響密封性能的主要因素

●螺栓預緊力

●墊片性能

●壓緊面質量

●法蘭剛度

●操作條件

法蘭連接受力

要保證法蘭密封，就必須是法蘭密封面實際存在的比壓，預緊式不低于墊圈的預緊密封比壓，工作室應高于工作密封比壓。

實用結論

◆ 密封墊片是整個法蘭聯接的基礎。墊片的材質、結構和尺寸是影響螺栓力和法蘭力矩大小的主要因素之一。法蘭標準中各個零件的結構尺寸和材質確定都不是孤立的。

◆增加與法蘭盤連接處器壁的壁厚，不但會減小法蘭給器壁的彎曲應力，而且增厚的器壁會反過來增大法蘭盤的剛度、減小法蘭盤中的彎曲應力。

◆對法蘭強度起主要作用的三個應力都是彎曲應力，而彎曲應力的大小又與受彎構件的厚度的平方成反比，所以決定法蘭強度大小的關鍵尺寸是法蘭盤的厚度。

◆在螺栓力一定的條件下，法蘭螺孔中心圓與密封墊片中徑之間的距離越小，法蘭所承受的外力偶矩越小。在所需螺栓總截面一定，并留有上緊螺母所必需間距的前提下，在確定螺栓直徑與數目時，應以螺孔中心圓直徑盡可能小為原則。盲目增大法蘭外徑是沒有意義的。

◆增加與法蘭盤連接處器壁或管壁的壁厚，將增加法蘭的整體剛度，使其可用于更高的工作壓力。

責任編輯：七年