淺析壓力容器法蘭的密封原理

壓力容器內部的介質具有高溫、高壓的特點，同時具有易燃、易爆的特性或毒性，一旦產生泄漏，將發生嚴重的次生災害，嚴重威脅壓力容器本體和周圍設備以及人員的安全。因此容器法蘭的設計和選用應優先考慮的因素是整體密封性能。

就法蘭的結構型式和工作原理而言，壓力容器法蘭和管法蘭沒有多大差異。比較明顯的區別是，壓力容器法蘭規格較大，與各類壓力容器連接使用；而管法蘭常常與管子直接連接或與泵、閥、機等管道設備的進出口管子連接使用。

當對法蘭螺栓施加預緊力時，螵栓力通過法蘭環把墊片壓緊，迫使法蘭墊片產生壓縮變形。當螵栓力達到一定數值后，迫使法蘭密封面和墊片上的四凸不平面借助墊片變形而填滿，這就為阻止流體介質泄漏創造了初始密封條件。此時墊片單位有效密封面積上的壓緊力稱為墊片的初始密封比壓。當設備或管道承受介質壓力后，螺栓受到拉伸應力而伸長，法蘭密封面沿著彼此分離的方向移動，密封面與墊片之間的壓緊力下降，墊片的壓縮量減少，預緊密封比壓下降。如果這時密封墊片具有足夠的回彈能力，墊片的變形能補償螺栓和密封面的分離值，而使預緊密封比壓只下降到不小于工作密封比壓，則法蘭依然保持良好的密封狀態。反之，如墊片的回彈能力不足，密封比壓下降到工作密封比壓以下，甚至密封口重新出現縫隙，則密封失效。