法兰之间的密封是管道、阀门、设备连接中防止介质泄漏的关键环节，其密封效果取决于密封材料、法兰类型、工艺设计及安装质量。
一、密封方式分类
1.非金属密封
●垫片材料：橡胶（耐油、耐酸碱）、聚四氟乙烯（PTFE，耐腐蚀）、石墨（耐高温）、无石棉纤维（环保）等。
●适用场景：低压、常温或腐蚀性介质（如水管、化工管道）。
●特点：成本低、弹性好，但耐压和耐温性较差。
2.半金属密封
●垫片类型：金属包覆垫片（如铁包橡胶）、缠绕式垫片（金属带+非金属填充层，如304不锈钢+石墨）。
●适用场景：中高压、高温工况（如蒸汽管道、石油化工）。
●特点：结合金属强度与非金属弹性，适应性广。
3.全金属密封
●垫片类型：金属环垫（如八角垫、椭圆垫）、齿形垫（表面带同心圆沟槽）。
●适用场景：高压、高温或极端条件（如电站锅炉、高压反应器）。
●特点：密封压力可达数十MPa，但需要高精度法兰配合。
二、密封工艺关键步骤
1.表面处理
●法兰密封面需清洁无划痕，常用研磨或抛光处理，粗糙度一般要求Ra≤3.2μm。
●检查密封面平整度，避免翘曲或变形。
2.垫片选型与安装
●根据介质特性（温度、压力、腐蚀性）选择垫片材质和类型。
●垫片需居中放置，避免偏压导致局部泄漏。
3.螺栓紧固工艺
●顺序：采用对角线交叉拧紧，分2●3次逐步增加扭矩（如先预紧30%，再50%，最后100%）。
●扭矩控制：使用扭矩扳手，按标准（如ASMEPCC●1）计算扭矩值，避免过紧（垫片压溃）或过松（泄漏）。
●应力松弛处理：高温工况下，运行24小时后需重新紧固螺栓。
4.特殊工艺应用
●液态密封胶：辅助垫片使用，填充微小缺陷（如厌氧胶用于螺纹法兰）。
●金属环垫预紧：采用液压拉伸器或加热法使螺栓均匀受力。
三、法兰密封面类型
1.平面法兰（FF）
●表面平整，需搭配软垫片，用于低压场合。
2.凸面法兰（RF）
●带环形凸台，垫片受压集中，适用中高压（PN10~PN40）。
3.环连接面（RTJ）
●带梯形槽，配合金属环垫，用于高压（PN63以上）或易燃易爆介质。
4.榫槽面（TG）
●凹凸配对结构，密封性强，适合有毒或高危险性介质。
四、常见问题与解决
●泄漏原因：垫片老化、螺栓应力不均、法兰错位或腐蚀。
●解决方案：定期巡检（如红外检测泄漏点）、更换耐高温垫片（如石墨增强垫）、使用法兰对齐工具。
五、行业标准参考
●国际标准：ASMEB16.5（法兰尺寸）、API6A（井口设备密封）。
●国内标准：GB/T9124（钢制法兰）、HG/T20606（化工法兰垫片选型）。
通过合理选型、规范安装和定期维护，法兰密封可有效保障系统安全运行。对于极端工况，建议采用有限元分析（FEA）优化密封设计。
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