4. 密封材料选型与性能要求
🔩 法兰连接密封
法兰面形式 · 密封机理 · 安装要点
📐 法兰面形式 平面 · 突面 · 凹凸面 · 榫槽面
| 类型 | 结构示意 | 特点 | 典型应用 |
|---|---|---|---|
| 平面 (Flat Face, FF) | ⬜ 全平面接触 | 接触面积大，垫片易定位；但压紧力分散，密封压力较低 | 低压、大直径管道，铸铁法兰 |
| 突面 (Raised Face, RF) | ⬆️ 凸台接触 | 常用形式，垫片限位于突面内；密封面宽度小，比压高 | 中低压、石化、通用管道 |
| 凹凸面 (Male & Female, M/F) | 🔲 凹+凸配合 | 对中性好，垫片不易挤出；但加工要求高，拆装需对正 | 高压、易燃易爆、苛刻工况 |
| 榫槽面 (Tongue & Groove, T/G) | 🧩 榫+槽嵌合 | 垫片完全约束在槽内，防吹出；密封可靠，但更换垫片较难 | 高压、高温、剧毒介质、核工业 |
⚙️ 法兰密封机理 预紧 · 工作 · 回弹
🔍 预紧力使垫片变形填充密封面微观间隙；工作压力下垫片保持足够回弹力
- 预紧阶段 — 螺栓力使垫片产生塑性/弹性变形，填充法兰密封面微观不平度，形成初始密封。
- 工作阶段 — 介质压力使法兰趋于分离，垫片回弹补偿，维持足够接触应力（垫片比压 > 介质压力）。
- 回弹能力 — 垫片材料弹性模量、厚度、蠕变特性决定密封持久性。
- 泄漏模式 — 界面泄漏（垫片-法兰面）& 渗透泄漏（垫片本体）；选用合适垫片与表面粗糙度可抑制。
🔧 安装要点 规范 · 扭矩 · 对中 · 预紧
🔩 安装四要素：对中、垫片、扭矩顺序、预紧检查
🎯
法兰对中
法兰面平行度 < 0.5 mm，螺栓孔对正，避免垫片偏心受力。
🧼
密封面清洁
无油污、锈蚀、划痕；必要时使用抛光或研磨修复。
🔁
十字拧紧
按对角顺序分 3~4 次逐步施加扭矩，最终扭矩值符合标准。
📊
扭矩控制
使用扭矩扳手，推荐扭矩值参考 ASME PCC-1 或 厂家数据。
📋 典型法兰安装步骤（螺栓预紧顺序示例）
1. 手动拧紧所有螺母 (贴合)
2. 按十字顺序拧至 30% 目标扭矩
3. 再次十字顺序拧至 60% 目标扭矩
4. 第三次十字顺序拧至 100% 目标扭矩
5. 按顺时针方向复检全部螺栓扭矩
6. 进行泄漏检测 (气泡/氦气/超声波)