浅析法兰垫片紧固件螺栓在燃气设备中的作用

【摘 要】法兰、垫片、紧固件（螺栓）共同构成一个密封副，共同作用、相辅相成才能保证接头的良好密封，避免出现泄漏、渗漏等不安全现象；由于大多数在使用或采购过程中不注意和不了解它们适用的场所，造成安装运营过程中出现许多隐患。下面简单分析以下常见的几种法兰及垫片的结构，仅供参考。

【关键词】法兰；垫片；紧固件；密封作用

一、法兰种类

结构型式：管道法兰按与管子的连接方式分为以下几种基本类型——平焊、对焊法、承插焊、松套、螺纹法兰和整体法兰等。

密封面型式：法兰密封面有全平面、凸台面、凹凸面、环槽面、榫槽面等。

法兰常见的几种代号（表示方式）：不同的标准其法兰的密封面及型式的名称、代号略有区别。

序号 执行的标准号

名称及代号 石化

SH3406-96 化工

HG20592-92

1 全平面（FF） 全平面（FF）

2 凸台面（RF） 突面（RF）

3 凹凸面（MF） 凹凸面（MFM）

4 榫槽面（TG） 榫槽面（TG）

榫槽面（TG） 环连接面（RT）

结构型式代号对照表

序号 执行的标准号

SH3906-96 HG20592-97

1 对焊（WN） 对焊（WN）

2 承插焊（SW） 承插焊（SW）

3 平焊（SO） 平焊（SO）

4 螺纹（PT） 螺纹（TW）

5 法兰盖（—） 法兰盖（BL）

二、平焊法兰

多用于公用工程的管路上，适用于压力等级低、压力、温度波动及震动不严重的管路上，它的强度要比同等的对焊法兰低。

对焊法兰：即通常说的带劲法兰，是工艺常用的法兰，由于法兰和管子焊接的地方有一圈长而倾斜的颈，因而增加了法兰的强度，可用于高温或低温的严格级别高的场所。

松套法兰：对于贵重的材质，考虑了它的经济性，即管接头和法兰套用不同的材质。

另外还有螺纹和承插连接的，这是法兰和管子连接的方式不同的考虑，还有法兰面的连接形式根据密封要求也是不一样的。

三、密封面型式的选用

1、全平面的密封面：常用于操作条件要求低的场合，P≤0.1Mpa情况下，常用于铸铁、铸钢法兰。

2、凸台面密封面：是应用较广泛的一种，常用于PN2.0Mpa、PN5.0Mpa、PN1.6Mpa压力等级中。

3、凹凸面密封面：常用在PN4.0Mpa等级中，但它不便于更换垫片。

4、环槽面密封面：常与对焊连接型式配合使用，主要用在高温、高压、较高的条件下，PN10.0Mpa、PN25.0Mpa、PN32.0Mpa等压力等级中。

四、垫片

是借助于螺栓的载荷通过法兰进行压紧，使其弹塑性变形，填充法兰密封面与垫片之间的微观几何间隙，减少介质的泄漏的目的。垫片性能的好坏与选用的合适与否对密封的效果影响很大，常用的垫片可以分为三大类，即非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。

1、非金属垫片：它是通过向石棉中加入不同的添加剂压制而成。

适用范围：T≤2600C PN≤PN2.0Mpa 用于水、空气、碱、油品等介质下。

2、聚四氟乙烯（PTFE）包履垫片

适用范围：T=-1800C——2000C，PN≤PN 4.0Mpa

常用低温或要求较净洁的场合下。

3、半金属垫片：有缠绕式垫片，金属包覆垫片和柔性石墨缠绕垫片三大类。

缠绕垫片是半金属垫片中最理想，也是应用最普遍的垫片，特点是压缩面弹性好，强度高，能在高温、低温振动下保持良好的密封性能。

4、金属垫片常在高压力等级法兰上，以承受比较高的密封压。

常用的金属垫片有平垫、八角形垫和椭圆型垫三种，金属垫片常用凹凸面、凸台面、榫槽面法兰配套使用。

五、螺栓、螺母

选用法兰连接用紧固件材料时，应当同时考虑管道的操作压力、操作温度、介质种类和垫片类型等因素等。

合金钢螺栓均采用高级优质钢，即材料牌号后均应加字母A，如常用的35GMOA、25GM0VA。

六角头螺栓：常用与平焊法兰和非金属垫片配合用于要求不高的条件下，六角头螺栓常用材料是Q235B。

双头螺栓：常用于对焊法兰配合使用在条件比较苛刻的状况下，一般情况下螺母材料常根据与其配合的螺栓材料确定（通常使用的8.8级及以上等级的）。

要做好良好的密封，除了上述要选用合适匹配的法兰、垫片之外，还要注意法兰密封面的清洁度，法兰焊接的垂直度等重要环节。在安装过程中严格按照操作程序紧固螺栓和安装密封垫片，避免把垫片压偏压斜。

同时在运营过程中要注意做好日常的保养和维护，确保螺栓、螺母紧固件的。

总之，有一个良好的密封副，才能确保调压站（调压装置）或燃气设备装置安全平稳的运行。