法兰密封面水线粗糙度问题探讨.pdf

文章编号 法兰密封面水线粗糙度问题探讨 周 斌 兰州兰石重型装备股份有限公司 甘肃 兰州 摘要 针对某连续重整装置重整反应器法兰密封面加工制造情况 国外检查标准 化工生产工艺对 密封面形式及粗糙度的要求 介绍了国内外标准对法兰密封面水线粗糙度的具体要求 对法兰密封 面水线粗糙度的加工要求进行了探讨 关键词 法兰密封面 水线 粗糙度 加工 中图分类号 文献标志码 doi Discussion on Roughness on Flange Sealing Surface Water Line ZHOU Bin Abstract Key words 在工艺设备 管线及阀门的连接中 法兰连接是 静密封的主要形式 应用十分广泛 法兰与垫片 交界面上发生的泄漏称为界面泄漏 界面泄漏是泄 漏产生的主要途径 密封面水线的作用主要是 加强法兰之间的密封 螺栓产生的压紧力通过法兰 密封面 压紧面 传递给垫片 使垫片产生足够的弹 塑性变形 从而将法兰压紧面间凹凸不平的缝隙用 非金属垫片受压填充到密封水线里填满压实 使得 接触面处没有泄漏通道 达到密封的目的 如果 使用的是金属垫片 而金属垫片不易塑性变形 所以 使用的法兰一般可以不用水线 法兰密封面粗糙度 越高 其密封性能越好 如用软质垫片或缠绕式垫 片 压紧面的粗糙度一般为 或 如 用金属垫片 压紧面的加工要求较高 表面粗糙度要 求 或 文中以某炼油厂 万 连续重整装置重整 反应器为例 介绍了法兰密封面的加工现状以及国 内外标准中对水线粗糙度的技术要求和规定 对法 兰密封面水线粗糙度的公制和英制单位计算及加工 要求进行了探讨 1 现状分析 该连接重整装置重整反应器采用的是 工 艺 是运行在临氢环境下的高温承压设备 其检查标 准必须符合 设计要求 经检查 该设备法兰 密封面粗糙度达不到图样要求的 设 备法兰及各主要物料口法兰密封面加工后的粗糙度 在 无明显的水纹线 是光滑面 且部 分法兰采用砂轮打磨光滑 列 级偏差要求 重新加工该设备法兰密封面 保证密封面粗糙度达 到设计要求 以便垫片的密封效果最佳 防止氢气 烃类泄漏 第 卷 第 期 石 油 化 工 设 备 年 月 收稿日期 作者简介 周 斌 男 甘肃秦安人 工程师 学士 从事压力容器的成型及产品制造工艺技术研究工作 据笔者了解 这种现象普遍存在于一些高温临 氢反应器及热交换器等设备的法兰上 国内制造厂 加工法兰密封面时加工精度较高 光滑面 但设备 法兰密封面粗糙度往往达不到图样要求的的 实际这些法兰密封面均经过了水压试验的 考核 按相关要求 法兰密封面在水压试验后是不允 许再加工的 法兰密封面粗糙度问题较为常见 可 能是在加工及检查法兰密封面时存在认识上的误 区 国内制造厂对法兰密封面粗糙度的要求认识不 够深入 2 国内外标准中对水线粗糙度技术要求和 规定 2 1 中的第 条规定 除了榫槽 面和环连接面外 其它法兰密封面应当提供同心圆 式或者螺旋式的细齿表面 其综合表面平均粗糙度 为 所使用的切削刀具应当有大约 或者更大些的半径 每毫米的细齿数为 可以看出 要求的水线是车床加工出来 的 按照粗糙度的要求加工 2 2 石油化工管道设计器材选用 通则 的规定 凸台面法兰除了采用非金属垫片其密 封面可以车制水线之外 其他法兰密封面均不得车 制水线 2 3 钢制管法兰技术条件 欧洲 体系 规定 不大于 的突面法兰采用非金属 平垫片 聚四氟乙烯包覆垫和柔性石墨复合垫时 可 车制密水纹线 密封面代号为 密封面粗糙 度为R 水线深度为 水 线节距为 加工刀具圆角为 2 4 钢制管法兰 垫 片和紧固件 第 页 第 页法兰密封面表面粗 糙度表下注明 突面 凹面 凸面及全平面密封面是 采用加工刀具加工时自然形成的一种锯齿形同心圆 或螺 旋 齿 槽 加 工 刀 具 的 圆 角 半 径 应 不 小 于 形成的锯齿形同心圆或螺旋齿槽深度约为 节距为 3 表面粗糙度数值计算 3 1 公制单位计算 根据 中第 条所 给的要求 综合表面平均粗糙度为 此 数值无法用游标卡尺测量 若要精密测量 需采用粗 糙度仪进行测量 如简易判断 则可以用表面粗糙 度比较样块进行比对判断 通过触觉和视觉与其被 测法兰密封表面做比较 以确定被测法兰密封表面 粗糙度 根据 第 条所给 要求 水线每 距离须有 个细齿数 牙尖 则 每 个 细 齿 数 距 离 牙 距 为 按照文献 中的相关要求加工后的法兰密封 面剖面图见图 图 按文献 要求加工后法兰密封面剖面 3 2 英制单位计算 综合表面平均粗糙度要求 根据 第 条所给要求 水线 每 距离须有 个细齿数 牙尖 则每个 细齿数距离 牙距 为 可见 无论英制单位计算还是公制单位计算 牙 距的计算结果都一样 4 结语 采用车床加工 粗糙度的密封面 时 由车床旋转方式而自然形成的一种锯齿形同心 圆构成的线型条纹即为密封面水线 并不是特意要 求车制水线 只要用车床车制出 粗 糙度的密封面必然会有水线 必须保证的是要用车 床加工 而采用其它形式加工的平面 例如铣床铣 出的平面成型不是锯齿形同心圆 无法起到密封的 作用 按照表面粗糙度 的要求加工的 密封面 加工刀具与法兰表面间的摩擦 切屑之后表 面留下痕迹肯定会形成明显的水纹线 不会是光面 石 油 化 工 设 备 年 第 卷 由于加工进刀量和工件材料的不同 被加工表面留 下痕迹的深浅 疏密和纹理都会有所差别 这和车工 的技术水平无关 只与加工刀具规格以及车床的进 刀量有关系 限制进刀量的主要因素是工件表面粗 糙度 法兰密封面加工后 可以用表面粗糙度比较样 块进行简易比对判断 检查 一定要按表面粗糙 度要求来加工法兰密封面 尽管水压试验后设备法 兰密封面可能存在轻微的垫片压痕 但不会影响法 兰密封面水线的完整性 如果没有其它因素 如磕 碰 划痕 的影响 只要保护完好 其一定是合格的法 兰密封面 参考文献 李桃娟 浅谈国外静密封材料及其研究动态 科技 情报开发与经济 邢桂萍 罗广辉 郑新兵 法兰密封面泄漏的原因分析 石油化工设备技术 岳金 瑞 浅 谈 法 兰密 封 泄漏 河南 化 工 杨永才 高压法兰密封面泄漏的处理 化工设计通 讯 戴新西 高压法兰密封泄漏处理 化工设备与管道 张丽 谢禹钧 活套法兰密封性影响因素分析 石油 化工设备 孙振国 顾伯勤 基于紧密性的法兰模糊可靠性优化设 计方法 石油化工设备 李征帛 陈保东 刘畅 等 工艺设备和管线的法兰连接 静密封 当代化工 白国荔 伊军 闫兴清 等 法兰 螺栓 垫片系统高温热 紧流程优化 石油化工设备 王志文 蔡仁良 化工容器设计 北