壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)(qi)法(fa)蘭是(shi)壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)(qi)的(de)常用部(bu)件(jian),是(shi)連(lian)接(jie)各種壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)(qi)部(bu)件(jian)的(de)基本元(yuan)(yuan)件(jian),廣泛地用于(yu)石油、石化、電力(li)、原子能、輕工(gong)等(deng)領域。對(dui)于(yu)容(rong)器(qi)(qi)而言,應(ying)(ying)該是(shi)一個組件(jian),包括法(fa)蘭、墊片和連(lian)接(jie)螺(luo)栓或(huo)螺(luo)柱以(yi)及螺(luo)母,其(qi)作(zuo)用是(shi)使不同的(de)受壓(ya)(ya)元(yuan)(yuan)件(jian)組合在一起,同時(shi)保證連(lian)接(jie)部(bu)位不發生(sheng)泄漏(lou)(lou)。法(fa)蘭連(lian)接(jie)的(de)主要失效形式(shi)(shi)為(wei)接(jie)頭的(de)剛度失效,其(qi)外部(bu)表現型式(shi)(shi)為(wei)泄漏(lou)(lou)。壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)(qi)內部(bu)的(de)介質(zhi)具(ju)(ju)有高(gao)(gao)溫、高(gao)(gao)壓(ya)(ya)的(de)特點,同時(shi)具(ju)(ju)有易燃、易爆的(de)特性或(huo)毒性,一旦產生(sheng)泄漏(lou)(lou),將發生(sheng)嚴重(zhong)(zhong)的(de)次生(sheng)災害(hai),嚴重(zhong)(zhong)威(wei)脅壓(ya)(ya)力(li)容(rong)器(qi)(qi)本體和周(zhou)圍(wei)設備以(yi)及人員的(de)安全。因此(ci)容(rong)器(qi)(qi)法(fa)蘭的(de)設計和選用應(ying)(ying)優先(xian)考慮的(de)因素(su)是(shi)整體密封性能。
我國壓力容器(qi)法(fa)蘭標(biao)準(zhun)自成(cheng)體系。最(zui)(zui)早的壓力容器(qi)法(fa)蘭標(biao)準(zhun)可以追溯到20世紀70年代,當時使用的是(shi)由原(yuan)一(yi)機(ji)部(bu)、石油部(bu)、化工部(bu)三(san)部(bu)共同發布的壓力容器(qi)法(fa)蘭行業標(biao)準(zhun)JB 1157~1164-1973.經過(guo)長期的試用及(ji)不斷的修訂(ding),目前最(zui)(zui)新的標(biao)準(zhun)為NB/T 47020~47027-2012《壓力容器(qi)法(fa)蘭》。
就法蘭(lan)的結構型式和工(gong)作原(yuan)理而言,壓力容(rong)器法蘭(lan)和管法蘭(lan)沒有(you)多大(da)差異。比較(jiao)明(ming)顯(xian)的區別是,壓力容(rong)器法蘭(lan)規格較(jiao)大(da),與(yu)(yu)各(ge)類壓力容(rong)器連接使用(yong);而管法蘭(lan)常(chang)常(chang)與(yu)(yu)管子直接連接或與(yu)(yu)泵、閥、機等管道(dao)設(she)備的進出口(kou)管子連接使用(yong)。
壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)容器法(fa)(fa)蘭工(gong)作(zuo)(zuo)原理(li)為:當(dang)(dang)(dang)對法(fa)(fa)蘭螺栓施加預緊力(li)(li)時(shi),螺栓力(li)(li)通(tong)過(guo)法(fa)(fa)蘭環把墊(dian)片(pian)(pian)壓(ya)(ya)(ya)緊,迫使法(fa)(fa)蘭墊(dian)片(pian)(pian)產生(sheng)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)變(bian)(bian)(bian)形。當(dang)(dang)(dang)螺栓力(li)(li)達到一定數(shu)值后,迫使法(fa)(fa)蘭密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)面和(he)墊(dian)片(pian)(pian)上的(de)(de)(de)凹凸不平面借助墊(dian)片(pian)(pian)變(bian)(bian)(bian)形而(er)(er)填滿(man),這(zhe)就為阻(zu)止流體(ti)介質泄漏創造了初始(shi)(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)條件。此時(shi)墊(dian)片(pian)(pian)單位(wei)有效(xiao)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)面積上的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)緊力(li)(li)稱為墊(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)初始(shi)(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)比壓(ya)(ya)(ya)。當(dang)(dang)(dang)設備(bei)或(huo)管(guan)道承受介質壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)后,螺栓受到拉伸應力(li)(li)而(er)(er)伸長,法(fa)(fa)蘭密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)面沿著(zhu)彼此分離的(de)(de)(de)方向移動,密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)面與墊(dian)片(pian)(pian)之間(jian)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)緊力(li)(li)下(xia)(xia)(xia)降,墊(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)(ya)縮(suo)量(liang)減少,預緊密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)比壓(ya)(ya)(ya)下(xia)(xia)(xia)降。如果這(zhe)時(shi)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)墊(dian)片(pian)(pian)具有足(zu)夠的(de)(de)(de)回彈(dan)能力(li)(li),墊(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形能補償(chang)螺栓和(he)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)面的(de)(de)(de)分離值,而(er)(er)使預緊密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)比壓(ya)(ya)(ya)只下(xia)(xia)(xia)降到不小于(yu)工(gong)作(zuo)(zuo)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)比壓(ya)(ya)(ya),則(ze)法(fa)(fa)蘭依然保持良好(hao)的(de)(de)(de)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)狀(zhuang)態(tai)。反之,如墊(dian)片(pian)(pian)的(de)(de)(de)回彈(dan)能力(li)(li)不足(zu),密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)比壓(ya)(ya)(ya)下(xia)(xia)(xia)降到工(gong)作(zuo)(zuo)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)比壓(ya)(ya)(ya)以下(xia)(xia)(xia),甚至密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)口(kou)重新(xin)出現縫隙(xi),則(ze)密(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)失(shi)效(xiao)。