不锈钢法兰
-
一
正在制造DN1000 u型管式a型热交换器[1]。
壳程水压试验时，壳程法兰与管板之间的垫片密封泄漏，现场发现缠绕垫片从管板与壳程法兰之间的凹形间隙中压出。换热器施工图中的壳体法兰垫片选用JB/T4705-2000的B22-1000-4.0不锈钢+柔性石墨缠绕垫片，壳体法兰/16mnⅲ为基于垫片PN4.0DN1000密封面尺寸的非标设计，螺柱/螺母为HG/T20634-2009的40- of。
二、M42x3材质为25Cr2MoVA/30CrMo，换热器设计参数见表1。虽然GB150-1998中删除了N min的计算公式[4]，但仍规定“垫片在预紧状态下承受最大螺栓载荷，可能因过度压缩而丧失密封性能。因此，垫片必须有足够的宽度，其值可由经验确定”，即要求设计在计算法兰垫片选型时仍应考虑N min。而SW6计算程序没有“校核N min”的提示，需要设计人员“根据经验确定N min”，尤其是设计压力较高的法兰接头选择低公称压力等级垫片标准时。
N阿敏的计算公式措施控制垫片单位面积预紧力小于4y，以保证垫片能在弹性状态下工作而不被压坏[5]。以标准压力容器法兰[6]JB/T4703-2000的法兰FM800-6.4和法兰FM1000-4.0为例，对垫片JB/T4705的N min进行校核，说明N min计算公式的有效性。
三、标准法兰凸直径是管板(垫片和密封面)的外径
接触外径)通常比垫圈的外径小2mm。当凸凹法兰和垫片安装在中心时，宽度为25mm的垫片实际接触宽度为24mm。两个标准法兰的垫片N min检查结果表明，所选标准垫片的实际接触宽度大于N min。可以看出，标准压力容器法兰用JB/T4705垫片的宽度是根据GB150-1989中原有的中文公式(7-3)和考虑加工安装偏差积累的经验值。
四、这种情况下，即使在理想的凹形法兰/垫圈/管道中。
在板对中和安装状态下，垫片的实际接触宽度也小于垫片N min，垫片N min仅由设计参数检查。如果考虑法兰制造和安装的偏差，将更难满足垫片N min的要求。
五、根据压力容器法兰标准JB/T4700的技术要求，
凹凸密封面的凹凸直径公差应分别符合GB/T1801的H12/h12。本例中，法兰的凹直径公差为0 ~+1.05，凸直径公差为-1.05 ~ 0。凹面直径比凸面直径大3mm，考虑加工偏差后凹面直径比凸面直径大3 ~ 5 mm。当凹形法兰/垫片/凸形管板安装错位并偏向一侧，或垫片与凹形法兰不同心，或管板与凹形法兰不同心，或法兰/垫片/管板同时偏心时，垫片一侧的接触面宽度会比垫片的理想接触宽度小24mm，极端情况下垫片的实际接触宽度可能为20mm。这就容易导致安装时垫片一侧大量暴露造成的泄漏点，即该处密封面接触宽度较小，或者该处垫片被挤压，从凹凸面缝隙中挤出，呈现壳侧水压试验。
