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法兰密封面漏,螺栓预紧不均时垫片会局部压溃

作者:云获客 来源: 技术分享 8 次浏览

垫片要在整圈上都达到密封比压。螺栓预紧不均时,过紧的一侧把垫片压溃,过松的一侧留下泄漏通道。

法兰密封面漏,螺栓预紧不均时垫片会局部压溃

法兰密封靠垫片在密封面上形成一圈足够的比压,把介质通路堵住。比压要大于垫片密封所需的最小值,又不能大到把垫片压溃或挤出。螺栓负责产生这个比压。各螺栓拉力差得很多时,垫片圆周上的压力就一边高一边低。高的一侧被压薄甚至压溃,低的一侧仍然留缝,泄漏就从缝里出来。

拧紧顺序随意、一次把某一颗螺栓拧到最终力矩,都会造成预紧不均。同一法兰上混用润滑螺栓和生锈螺栓时,力矩相同,拉到垫片上的力却不同。干燥生锈的螺栓把大部分力矩消耗在螺纹摩擦上,预紧力偏小。只换垫片、螺栓状态不动,新垫片仍会在同样的位置被压偏。

压溃发生在过紧的那一段弧上

拆下来的垫片若一侧明显变薄、边缘有挤出,另一侧几乎还是原厚,这就是预紧不均的痕迹。泄漏通常对着较厚的那一侧,也就是压得不够的螺栓区间。金属缠绕垫的填料被局部挤出、内环偏到一边,同样说明这一段比压过高。整圈均匀变薄则是总体拧得过紧,和一边溃一边松不是同一形态。

法兰面在上螺栓前如果不平行,先接触的一侧会在其他螺栓还松时就已经受压。继续拧紧,这一侧垫片先被压死,对侧才刚刚贴上。用塞尺沿圆周量间隙,冷态就一边宽一边窄,问题在管道把法兰拽偏,不完全是扳手顺序。先把间隙调整到大致均匀,再按交叉顺序分几次加载,垫片才有机会整圈受力。

密封面上的径向划伤会形成一条跨过密封带的通路,介质沿划痕漏,位置和垫片压溃不一定重合。划痕是一条细沟,垫片对应处可能只是被印上痕迹,厚度并没有一边薄一边厚。预紧不均则是一段弧上的垫片被压坏,法兰面上未必有沟。把垫片厚度变化和法兰划痕分开记,才能决定是重新紧固还是加工密封面。

升温后才漏,有时是螺栓和法兰膨胀不一致,原先偏低的螺栓进一步松弛。冷态不漏、热态从固定的螺栓间隔里漏,要核对那几颗的残余预紧,而不是把所有螺栓再大力拧一遍。大力补拧会把本来正常的区域压溃,缝仍留在最松的地方。应先把偏低的螺栓补到与其余螺栓相近,再整圈复紧。

整圈都松和密封面拉伤留下的痕迹不同

所有螺栓都偏松时,垫片整圈都没有达到密封比压,泄漏沿圆周分布,厚度变化不大,也看不到局部挤出。这和预紧不均的局部压溃不同。处理是按垫片种类重新加载,而不是只换被怀疑的那一段。垫片若已经局部压溃,后来把螺栓拧均匀,溃口也恢复不了,必须换新垫片并重新均匀加载。

垫片过软时,均匀的正常预紧也可能把内缘挤进管内,挤出是整圈的。垫片过硬则需要更高的螺栓力,力不够时整圈微漏,垫片几乎没有压缩痕迹。这两种是材料和螺栓能力不匹配。预紧不均是同一只垫片上压缩量差一截。看挤出和压痕是整圈一致,还是只占一段弧,就能把它们分开。

垫片在热态下会发生蠕变,螺栓力下降。初始预紧就不均匀时,低的一侧先失去密封,高的一侧仍然溃着。运行一段时间后泄漏,位置稳定在某两颗螺栓之间。均匀预紧的法兰蠕变后,渗漏往往没有固定方位。方位固定的热态泄漏,优先检查那一段的螺栓和垫片厚度,而不是把整圈都再加一档力矩。

拧紧时应交叉进行,分几次加上力矩,最后沿圆周复紧。中途用塞尺看间隙是否仍大致均匀。润滑应一致,不能一半有润滑剂、一半是干锈。旧螺栓和新螺栓混用,弹性不同,同样力矩下预紧力不一致。这些都是局部压溃的操作原因。垫片上的径向裂纹则要另看安装时有没有被折坏,裂纹方向和压薄的弧段不是同一证据。

泄漏点对着两颗相邻螺栓、对面垫片被压薄,就按预紧不均处理:换垫片,统一螺栓和润滑,交叉分步拧紧,并确认冷态间隙平行。泄漏沿着一条径向划痕,则要修密封面。整圈均匀渗出且垫片几乎没有压痕,则是总体预紧不足或垫片过硬。三种痕迹不能用同一种大力拧紧去掩盖。