平焊法兰密封性能与生产注意事项

平焊法兰具有良好的密封性能。紧凑法兰尺寸之所以减小，是由于减小了密封件的直径，这将会减小密封面的截面。平焊法兰不仅节省了空间、减轻了重量，重要的是接头部位不会发生泄漏。平焊法兰主要设计缺点是平焊法兰不能无泄漏。这就是其设计上的不足：平焊法兰连接是动态的，而且诸如热膨胀和起伏不定的周期载荷都会造成法兰面之间的移动，影响法兰的功能，从而使法兰的完整性受损，终导致泄漏。所以公司在生产平焊法兰时尽量完善产品的性能，使之发挥大的作用。

平焊法兰是一种适用于压力等级较低、压力波动较小以及震荡不严重的管道介质系统当中。由于其采用平焊的方式进行管道的连接，所以，在焊接装配时，容易实现对中，而且这种法兰的市场价格比较低廉，因此，平焊法兰了广泛的应用与推广。

平焊法兰根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。摆辗、摆旋锻和辗环也可用精锻加工。为了提高材料的利用率，辊锻和横轧可用作细长材料的前道工序加工。与自由锻一样的旋转锻造也是局部成形的，它的优点是与锻件尺寸相比，锻造力较小情况下也可实现形成。包括自由锻在内的这种锻造方式，加工时材料从模具面附近向自由表面扩展，因此，平焊法兰很难精度，所以，将锻模的运动方向和旋锻工序用计算机控制，平焊法兰就可用较低的锻造力获得形状复杂、的产品。

平焊法兰的锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。闭式模锻和闭式镦锻由于没有飞边，材料的利用率就高。用一道工序或几道工序就可能完成复杂锻件的精加工。由于没有飞边，锻件的受力面积就减少，所需要的荷载也减少。但是，应注意不能使坯料受到限制，为此要严格控制坯料的体积，控制锻模的相对位置和对锻件进行测量，努力减少锻模的磨损。

(1)法兰刚度计算

设备碳钢法兰的高温高压给密封带来了很多的技术难题。随着设备温度和介质压力的增加，垫片上的压紧力就会减小，那么所需螺栓力就会增大，则螺栓力对中心的弯矩增大，从而使得法兰的刚性降低。螺栓弯矩的增大及法兰刚度的降低都会导致法兰发生翘曲变形和偏转，作用在垫片表面的残余应力在径向会出现严重分布不均匀。通过对法兰的结构简化和变形分析，得出设备法兰的刚度计算方法，总结法兰刚度的分布规律，从理论上揭示高温下法兰密封失效的机理。

(2)垫片表面残余应力分析

在研究国标法兰时一般强度时足够的，但法兰的刚度并非大，在螺栓预紧力和介质压力的作用下法兰产生的翘曲变形，使得法兰盘有所偏转，偏转角达到某一值时密封就会失效，而发生泄漏。本文研究的是环连接面的法兰，垫片采用的是八角垫片，由于法兰接头存在结构和接触、材料等多种非线性，考虑接头各元件间的相互作用，可把国标船用法兰连接接头当作一个系统来分析。采用有限元ANSYS软件分别对预紧和操作工况下法兰的应力应变，垫片表面残余应力分布进行研究，对法兰刚度和密封的关系进行定性分析。

在生产平焊法兰的时候要注意以下几点。

1、平焊法兰的焊接需要用的焊接标准和技术生产加工，圆环的对接焊缝应采用全熔透焊缝；

2、应沿钢材轧制方向切割成条状，经弯制对焊成圆环状，并使平焊法兰的钢材的表面形成环的柱面。

3、平焊法兰与管道的连接是先将管子插入法兰内孔至适当位置，然后再搭焊。

4、需要按照的质量要求生产和检验，生产和使用的平焊法兰的钢板没有质量问题，钢板需要经过超声波探伤，无分层缺陷，这样做的目的是良好的质量和性能问题。