法蘭密封設(shè)計(jì)方法,建立起非金屬多孔介質(zhì)墊片滲流模型,采用三維有限元方法對(duì)法蘭進(jìn)行了多種工況下的數(shù)值模擬,以控制泄漏率為主,深入探討影響法蘭泄漏的主要原因,基于正交試驗(yàn)采用有限元法法蘭參數(shù)對(duì)密封性能的影響,提出了高溫法蘭基于緊密度的瞬態(tài)密封設(shè)計(jì)方法。
法蘭密封應(yīng)用很普遍,安裝時(shí)應(yīng)注意檢查法蘭密封面是否完好,根據(jù)介質(zhì)、溫度、壓力選好密封墊材質(zhì),緊固螺栓要受力均勻。
在法蘭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化及變形假設(shè)的基礎(chǔ)上,將螺栓法蘭系統(tǒng)作為一個(gè)整體,對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的載荷—變形分析,得出力矩平衡方程和系統(tǒng)變形協(xié)調(diào)方程;運(yùn)用有限元方法對(duì)密封系統(tǒng)的受力和變形進(jìn)行了計(jì)算,得出不同工況下密封元件的受力特性,對(duì)法蘭口徑與墊片殘余應(yīng)力分布的關(guān)系進(jìn)行了討論;應(yīng)用彈性分析方法,提出甲型法蘭、乙型法蘭和長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭的剛度計(jì)算方法。
在管道工程中,法蘭主要用于管道的連接。在需要連接的管道,各種安裝一片法蘭盤,低壓管道可以使用絲接法蘭,4公斤以上壓力的使用焊接法蘭。兩片法蘭盤之間加上密封點(diǎn),然后用螺栓緊固。不同壓力的法蘭有不同的厚度和使用不同的螺栓。水泵和閥門,在和管道連接時(shí),這些器材設(shè)備的局部,也制成相對(duì)應(yīng)的法蘭形狀,也稱為法蘭連接。
凡是在兩個(gè)平面在周邊使用螺栓連接同時(shí)封閉的連接零件,一般都稱為“法蘭”,如通風(fēng)管道的連接,這一類零件可以稱為“法蘭類零件”。但是這種連接只是一個(gè)設(shè)備的局部,如法蘭和水泵的連接,就不好把水泵叫“法蘭類零件”。比小型的如閥門等,可以叫“法蘭類零件”。
法蘭連接密封結(jié)構(gòu)在貯存使用過(guò)程中,橡膠“O”形密封圈和緊固螺栓的性能都發(fā)生的變化,故在建立結(jié)構(gòu)的密封失效物理模型時(shí),不僅要考慮橡膠“O”形圈,同時(shí)也要考慮螺栓的影響。
法蘭密封結(jié)構(gòu)大都采用硬靠墊片密封,密封面為平面溝槽密封面,法蘭面應(yīng)靠緊,不怕沖擊振動(dòng)。配用橡膠“O”形圈時(shí),在很高的使用壓力下,密封性仍保持很好。因此,這種結(jié)構(gòu)普遍用于液壓系統(tǒng)和火箭發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。法蘭密封結(jié)構(gòu)的密封性能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性影響很大,密封性不良,會(huì)引起穿火、爆炸,造成傷亡和發(fā)射失敗等嚴(yán)重事故,因此對(duì)法蘭密封結(jié)構(gòu)的性進(jìn)行分析和是的。
法蘭連接它主要由法蘭、緊固螺栓和墊片三大部分組成。在裝配時(shí),通過(guò)螺栓施加規(guī)定的緊固力,使橡膠“O”形圈產(chǎn)生預(yù)變形達(dá)到密封效果;而工作時(shí)其對(duì)介質(zhì)壓力的傳遞而產(chǎn)生的接觸比壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)密封。隨著時(shí)間的延長(zhǎng),原本良好的密封性能會(huì)逐漸降低,終導(dǎo)致密封失效。
法蘭都是成對(duì)使用的,低壓管道可以使用絲接法蘭,四公斤以上壓力的使用焊接法蘭。兩片法蘭盤之間加上密封墊,然后用螺栓緊固。不同壓力的法蘭厚度不同,它們使用的螺栓也不同。水泵和閥門,在和管道連接時(shí),這些器材設(shè)備的局部,也制成相對(duì)應(yīng)的法蘭形狀,也稱為法蘭連接。凡是在兩個(gè)平面周邊使用螺栓連接同時(shí)封閉的連接零件,一般都稱為“法蘭”,如通風(fēng)管道的連接,這一類零件可以稱為“法蘭類零件”。但是這種連接只是一個(gè)設(shè)備的局部,如法蘭和水泵的連接,就不好把水泵叫“法蘭類零件”。比小型的如閥門等,可以叫“法蘭類零件”。
法蘭表面出現(xiàn)凹坑的檢測(cè)方法都有哪些?
當(dāng)法蘭表面出現(xiàn)凹坑時(shí),一般常用的檢測(cè)有兩種:一種是漏磁通法檢測(cè)法蘭、一種是聲波檢測(cè)法檢測(cè)法蘭。我們先來(lái)解釋下聲波,機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程叫做波,人耳能夠感受到頻率不錯(cuò)于20赫茲,低于20000赫茲的彈性波,所以在這個(gè)頻率范圍內(nèi)的彈性波又叫聲波。頻率小于20赫茲的彈性波又叫次聲波,頻率不錯(cuò)于20000赫茲的彈性波叫做聲波。次聲波和特別波人耳都不能感受。其中聲波檢測(cè)法是利用特別波的脈沖反射原理來(lái)檢測(cè)管壁腐蝕后的厚度。
檢測(cè)時(shí)將探頭垂直向法蘭內(nèi)壁發(fā)射特別脈沖,探頭起先接收到由管壁內(nèi)表面的反射脈沖,然后探頭又會(huì)接收到來(lái)自管壁外表面的反射脈沖,這個(gè)脈沖與內(nèi)表面反射脈沖之間的路程間距反映了管壁的厚度。
法蘭進(jìn)行聲波檢測(cè)優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)厚度大、好用度高、速度不慢、成本還行、對(duì)人體沒有危害,能對(duì)缺陷進(jìn)行定位和定量。聲波探傷對(duì)缺陷的顯示不直觀,探傷技術(shù)難度大,容易受到主客觀因素影響,以及探傷結(jié)果不便于保存,特別波檢測(cè)對(duì)工作表面要求平滑,要求富有經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)人員才能辨別缺陷種類、適合于厚度大的零件檢驗(yàn),使聲波探傷也具有其局限性。
其次漏磁通法檢測(cè)的基本原理是建立在鐵磁材料的高磁導(dǎo)率這一特性之上,法蘭腐蝕缺陷處的磁導(dǎo)率遠(yuǎn)小於法蘭的磁導(dǎo)率,法蘭在外加磁場(chǎng)作用下被磁化,當(dāng)法蘭中無(wú)缺陷時(shí),磁力線絕大部分通過(guò)鋼管,此時(shí)磁力線均勻分布;當(dāng)法蘭內(nèi)部有缺陷時(shí),磁力線發(fā)生彎曲,并且有一部分磁力線泄漏出鋼管表面。檢測(cè)被磁化法蘭表面逸出的漏磁通,就可判斷缺陷是否存在。