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法蘭及螺栓與墊片在閥門安裝中的作用

  • 發(fā)布日期:2014-07-21      瀏覽次數(shù):7951
    •                       法蘭及螺栓與墊片在閥門安裝中的作用

                           上海申弘閥門有限公司

         法蘭、墊片、緊固件(螺栓)共同構(gòu)成一個密封副,共同作用、相輔相成才能保證接頭的良好密封,避免出現(xiàn)泄漏、滲漏等不安全現(xiàn)象;由于大多數(shù)在使用或采購過程中不注意和不了解它們適用的場所,造成安裝運營過程中出現(xiàn)許多隱患。下面簡單分析以下常見的幾種法蘭及墊片的結(jié)構(gòu),僅供參考。

      閥門的安裝:  

      1、閥門安裝應(yīng)進(jìn)出口方向正確、連接牢固、緊密、啟閉靈活、有效,安裝朝向合理,便于操作維修,表面潔凈。  

      2、截止閥和止回閥安裝時,必須注意閥體所標(biāo)介質(zhì)流動方向,止回閥還須注意安裝適用位置。  

      3、閥門安裝前必須進(jìn)行強度和嚴(yán)密性試驗,試驗應(yīng)在每批(同牌號、同型號、同規(guī)格)數(shù)量中抽查10%,且不少于一個。對于安裝在主干管上起切斷作用的閉路閥門應(yīng)逐個做強度及嚴(yán)密性試驗。  

      4、閥門的強度試驗應(yīng)符合設(shè)計及技術(shù)規(guī)范的要求,如無具體要求時,閥門的強度試驗壓力應(yīng)為公稱壓力的1.5倍,嚴(yán)密性試驗壓力為公稱壓力的1.1倍;試驗壓力在試驗持續(xù)時間內(nèi)應(yīng)保持不變,且殼體填料及閥瓣密封面無滲漏。閥門試壓的試驗持續(xù)時間應(yīng)不少于下表的規(guī)定:

      一、法蘭種類

      結(jié)構(gòu)型式:管道法蘭按與管子的連接方式分為以下幾種基本類型——平焊、對焊法、承插焊、松套、螺紋法蘭和整體法蘭等。

      密封面型式:法蘭密封面有全平面、凸臺面、凹凸面、環(huán)槽面、榫槽面等。法蘭常見的幾種代號(表示方式):不同的標(biāo)準(zhǔn)其法蘭的密封面及型式的名稱、代號略有區(qū)別。

      。

      序號

       

      執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)號

      名稱及代號

      石化SH3406-96

      化工HG20592-92

      1

       

      全平面(FF)

      全平面(FF)

      2

       

      凸臺面(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)

      環(huán)連接面(RT)

       

      結(jié)構(gòu)型式代號對照表

      序號

       

      執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)號

      SH3906-96

      HG20592-97

      1

       

      對焊(WN)

      對焊(WN)

      2

       

      承插焊(SW)

      承插焊(SW)

      3

       

      平焊(SO)

      平焊(SO)

      4

       

      螺紋(PT)

      螺紋(TW)

      5

       

      法蘭蓋(—)

      法蘭蓋(BL)

      二、平焊法蘭

          多用于公用工程的管路上,適用于壓力等級低、壓力、溫度波動及震動不嚴(yán)重的管路上,它的強度要比同等的對焊法蘭低。

      對焊法蘭:即通常說的帶勁法蘭,是工藝常用的法蘭,由于法蘭和管子焊接的地方有一圈長而傾斜的頸,因而增加了法蘭的強度,可用于高溫或低溫的嚴(yán)格級別高的場所。

      松套法蘭:對于貴重的材質(zhì),考慮了它的經(jīng)濟(jì)性,即管接頭和法蘭套用不同的材質(zhì)。

      另外還有螺紋和承插連接的,這是法蘭和管子連接的方式不同的考慮,還有法蘭面的連接形式根據(jù)密封要求也是不一樣的。

      三、密封面型式的選用

      1、全平面的密封面:常用于操作條件要求低的場合,P≤0.1Mpa情況下,常用于鑄鐵、鑄鋼法蘭。

      2、凸臺面密封面:是應(yīng)用較廣泛的一種,常用于PN2.0Mpa、PN5.0Mpa、PN1.6Mpa壓力等級中。

      3、凹凸面密封面:常用在PN4.0Mpa等級中,但它不便于更換墊片。

      4、環(huán)槽面密封面:常與對焊連接型式配合使用,主要用在高溫、高壓、較高的條件下,PN10.0Mpa、PN25.0Mpa、PN32.0Mpa等壓力等級中。

      四、墊片

      是借助于螺栓的載荷通過法蘭進(jìn)行壓緊,使其彈塑性變形,填充法蘭密封面與墊片之間的微觀幾何間隙,減少介質(zhì)的泄漏的目的。墊片性能的好壞與選用的合適與否對密封的效果影響很大,常用的墊片可以分為三大類,即非金屬墊片、半金屬墊片和金屬墊片。

      1、 柔性石墨復(fù)合墊片
      柔性石墨復(fù)合墊片是沖齒的多屬芯板與膨脹石墨粒子復(fù)合板材制成的一種被增強了的石墨墊片。它充分利用了性石墨的耐高溫、耐腐蝕、密封性能好的特點,又能輔以金屬芯板以提高其機械強度,并保持有較高的回彈能力。所以這種墊片已在化工和石油化工部門推廣應(yīng)用。這種墊片可用于突面,凹凸面和榫槽面三種密封面,墊片的尺寸與非金屬平墊片是一樣的。

      2、 聚四氟乙烯包覆墊片
      這種墊片是由厚度為2mm的石棉橡膠板作為嵌入層,外面包厚度為0.5mm的聚四氟乙烯。 這種墊片適用于強腐蝕介質(zhì)和不允許物料有污染的醫(yī)藥、食品行業(yè),屬非金屬軟墊片。由于純聚四氟乙烯有冷流和熱蠕變特點,所以使用壓力一般不大于4.0MPa,溫度不超過150~200℃,且只限用于突面密封面。
      3、 墊片分A、B、C、D四種型式,其中A型不帶內(nèi)外加強環(huán),用于榫槽密封面,B型只
      帶內(nèi)環(huán),用于凹凸密封面,把這兩種型式墊片放在槽內(nèi)或面內(nèi)時,其厚度不應(yīng)高出槽深。C型和D型用于突面密封面,其厚度可以大些(4.5mm),但加強環(huán)的厚度只取3,安裝時不允許將法蘭預(yù)緊到時使環(huán)與法蘭相碰,當(dāng)非金屬材料是用聚四氯乙烯時,C型墊片不能用于突面密封面上
      4、 A型不帶內(nèi)外加強環(huán);B型帶內(nèi)加強環(huán);C型帶外加強環(huán);D型帶內(nèi)外加強環(huán)。

      5、 纏繞墊片構(gòu)成材料種類較多,為要標(biāo)記中便于表示材料組合,可將外環(huán)材料、金屬帶材
      料、非金屬材料和內(nèi)環(huán)材料,分別用數(shù)字代號(見表3-2-40)表示,并且按上述順序組成四位數(shù)字,由此則可把纏繞墊片所用材料表達(dá)出來。譬如1220表示的是:外環(huán)材料是低碳鋼,金屬帶材料是0Cr18Ni9,非金屬材料是柔性石墨,而內(nèi)環(huán)是沒有的,是C型纏繞墊片。

      6、 纏繞墊片的材料代號

      1、非金屬墊片:它是通過向石棉中加入不同的添加劑壓制而成。

      適用范圍:T≤2600C     PN≤PN2.0Mpa   用于水、空氣、堿、油品等介質(zhì)下。

      2、聚四氟乙烯(PTFE)包履墊片

      適用范圍:T=-1800C——2000C,PN≤PN4.0Mpa

      常用低溫或要求較凈潔的場合下。

      3、半金屬墊片:有纏繞式墊片,金屬包覆墊片和柔性石墨纏繞

      墊片三大類。

      纏繞墊片是半金屬墊片中,也是應(yīng)用普遍的墊片,特點是壓縮面彈性好,強度高,能在高溫、低溫振動下保持良好的密封性能。

      4、金屬墊片常在高壓力等級法蘭上,以承受比較高的密封壓。

      常用的金屬墊片有平墊、八角形墊和橢圓型墊三種,金屬墊片常用凹凸面、凸臺面、榫槽面法蘭配套使用。

      五、螺栓、螺母

      選用法蘭連接用緊固件材料時,應(yīng)當(dāng)同時考慮管道的操作壓力、操作溫度、介質(zhì)種類和墊片類型等因素等。法蘭螺絲概念:
      法蘭螺絲:由六角頭部和法蘭盤(六角下面的墊片跟六角固定在一起的)和螺桿(帶有外螺紋的圓柱體)兩部分組成的一類緊固件,需與螺母配合,用于緊固連接兩個帶有通孔的零件。
      這種連接形式稱螺栓連接。如把螺母從螺栓上旋下,有可以使這兩個零件分開,故螺栓連接是屬于可拆卸連接。
      法蘭螺栓分類:
      1、六角法蘭類型:六角頭有兩種,一種是平腦的,另一種是凹腦的。
      2、表面顏色類別:根據(jù)不同需要,表面有鍍白、軍綠、彩黃、另生銹的達(dá)克羅。
      3、法蘭類別:根據(jù)法蘭螺栓的使用地點不同,盤的大小要求都各不相同,另有平底和帶齒之分,帶齒的起防滑作用。
      4、按連接的受力方式,有普通的和有鉸制孔用的.鉸制孔用的法蘭螺栓要和孔的尺寸配合,用在受橫向力時。
      另外為了滿足安裝后鎖緊的需要,有桿部有孔的,這些孔可以使螺栓受振動時不至松脫. 
      有的法蘭螺栓沒螺紋的光桿要做細(xì),叫細(xì)桿法蘭螺栓.這種法蘭螺栓有利于受變力的聯(lián)結(jié). 
      鋼結(jié)構(gòu)上有的高強度螺栓.頭部會做大些.尺寸也有變化。
      備注:目前市場上常用的國標(biāo)號,GB5789、GB5787

      合金鋼螺栓均采用鋼,即材料牌號后均應(yīng)加字母A,如常用的35GMOA、25GM0VA。

      六角頭螺栓:常用與平焊法蘭和非金屬墊片配合用于要求不高的條件下,六角頭螺栓常用材料是Q235B。

      雙頭螺栓:常用于對焊法蘭配合使用在條件比較苛刻的狀況下,一般情況下螺母材料常根據(jù)與其配合的螺栓材料確定(通常使用的8.8級及以上等級的)。

      要做好良好的密封,除了上述要選用合適匹配的法蘭、墊片之外,還要注意法蘭密封面的清潔度,法蘭焊接的垂直度等重要環(huán)節(jié)。在安裝過程中嚴(yán)格按照操作程序緊固螺栓和安裝密封墊片,避免把墊片壓偏壓斜。同時在運營過程中要注意做好日常的保養(yǎng)和維護(hù),確保螺栓、螺母緊固件的潤滑。

      閥門安裝閥門安裝 
      1、閥門的安裝是決定閥門使用壽命的關(guān)鍵。上海申弘閥門有限公司主營閥門有:減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥低溫閥、球閥截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。安裝不當(dāng)使閥門性能下降的可能性很大,因此,在安裝閥門之前應(yīng)確認(rèn)以下幾點: 
      (a)仔細(xì)拆裝閥門的包裝物,對照材料、規(guī)范和明細(xì)表等清單,檢查標(biāo)簽或標(biāo)牌,以確保其符合訂單要求; 
      (b)必須注意附在閥門上或隨同閥門一起的警告標(biāo)簽或標(biāo)牌,并采取適當(dāng)?shù)拇胧?(c)檢查閥門表示流向的標(biāo)志,如標(biāo)出了流動方向,則應(yīng)按照規(guī)定的流向安裝閥門; 
      (d)通過閥門兩端通道檢查閥門內(nèi)部是否清潔、有無異物和危害性的腐蝕。去除的包裝材料,如運輸和搬運中用于防止閥瓣移動阻礙物; 
      (e)在即將安裝閥門前,檢查與閥門相連接的管道是否清潔,是否有異物。

      2、法蘭連接閥門與管道的安裝 
      管法蘭連接的密封性能取決于配對法蘭面之間墊片材料的壓縮變形。螺栓連接所產(chǎn)生的機械作用力不但要抵抗會使接頭松動的正常壓力,而且還必須在墊片上保持必要的壓縮應(yīng)力。應(yīng)認(rèn)識到“強力”使不對中的法蘭達(dá)到足夠的栓接力可能不適于保持墊片載荷和壓力載荷,其結(jié)果會使連接部分產(chǎn)生泄漏。為了保證法蘭連接良好,應(yīng)注意以下幾點: 
      (a)檢查法蘭配合面,如果發(fā)現(xiàn)有可能引起泄漏的缺陷(如果退刀時劃出的較深的溝槽或誤操作產(chǎn)生的表面壓痕),應(yīng)修整后方可安裝; 
      (b)鑄鐵法蘭的安裝比球墨鑄鐵法蘭的安裝要求高。建議采用低強度鋼的栓接,以減小由于法蘭螺栓預(yù)緊力過大而使法蘭應(yīng)力超過規(guī)定的可能性。在平面法蘭上裝平墊片能防止由于法蘭螺栓力矩過大而使法蘭破壞。平面法蘭不應(yīng)與凸面法蘭對裝。在鑄鐵法蘭連接中尤其重要的是頂安裝對中要好,以保證在沒有過大栓接載荷的情況下能使墊片具有適當(dāng)?shù)膲壕o力;

      (c)檢查墊片的材料。對于使用低強度栓接的法蘭連接鐵制法蘭,不應(yīng)使用金屬墊片(平墊片、溝槽式墊片、包覆墊片、波形墊片或纏繞墊片); (d)檢查墊片抗有害缺陷或損傷的能力; 
      (e)仔細(xì)操作以提供配對法蘭良好的對中性。在螺栓螺紋上涂適當(dāng)?shù)臐櫥瑒?。裝配時螺栓要按次序擰緊,使法蘭和墊片的初始接觸盡可能平整和平行。螺栓要逐漸均勻擰緊,避免兩個法蘭相互扭曲。使用力矩扳手有助于確保法蘭螺栓連接的正確性及后的均勻擰緊。 
      把閥門安裝到原有的管道上,則法蘭的平行對中尤其重要。應(yīng)認(rèn)識到,如果法蘭不平行,要使法蘭連接密封,就必須使某些部位彎曲。僅施加到法蘭及螺栓上的力就可能使管子彎曲,或者使閥門彎曲。特別是在大直徑的管道上,這種情況經(jīng)常引起估計彎曲強度條件的人員的注意,如果需要則應(yīng)采取補救措施。    
      注意:正如前面所述,法蘭栓接應(yīng)用力矩扳手?jǐn)Q緊。如果某一螺栓在擰緊過程中的轉(zhuǎn)矩時而逐步增大、時而保持不變或稍有增大,則該螺栓已彎曲,應(yīng)更換和報廢。


      管道的試壓 
      1.2.1. 試壓水源:試壓水源為工程臨時用水水源,利用每層設(shè)用水點。 

      1.2.2. 試壓一般項目 
      1、管道在隱蔽前做好單項水壓試驗。系統(tǒng)安裝完后進(jìn)行綜合水壓試驗; 

      2、試壓前要先封好盲板,認(rèn)真檢查管路是否連接正確,有無管內(nèi)堵死現(xiàn)象; 

      3、管路上的各種閥門在安裝前應(yīng)拆開清洗,檢查閥柄是否靈活,并經(jīng)試壓不漏后方可安裝; 
      4、壓力管道試壓注水應(yīng)從底部緩慢進(jìn)行,等高點放氣閥出水,確認(rèn)無空氣時再打壓,打至工作壓力時檢查管道以及各接口、閥門有無滲漏,如無滲透漏時再繼續(xù)升壓至試驗壓力,如有滲透漏時應(yīng)及時修好,重新打壓。如均無滲漏,持續(xù)規(guī)定時間內(nèi),觀察其壓力下降在允許范圍內(nèi),通知有關(guān)人員驗收,辦理交持手續(xù),然后把水泄凈;總之,有一個良好的密封副,才能確保閥門及設(shè)備裝置安全平穩(wěn)的運行。與本文相關(guān)的論文有:samson調(diào)節(jié)閥定位器概述