幾十年來,美國國家標準學會設(shè)計的ANSI法蘭已經(jīng)為石油和天然氣工業(yè)提供了一種適用的密封技術(shù),而且卓有成效。但由于石油天然氣工業(yè)的需求已經(jīng)發(fā)生變化,ANSI法蘭的缺陷不斷暴露出來。成本效益原則、環(huán)境保護以及最佳的健康和安全保證是21世紀的作業(yè)者和承包商所面對的三大課題,因此,人們開始考慮新的法蘭密封方法。
ANSI法蘭的密封原理極其簡單:螺栓的兩個密封面相互擠壓法蘭墊片并形成密封。但這同時也導(dǎo)致密封的破壞。為了保持密封,就得維持巨大的螺栓作用力。為此,螺栓就要做得更大。而更大的螺栓就要匹配更大的螺母,這就意味著需要直徑更大的螺栓為上緊螺母創(chuàng)造條件。殊不知,螺栓的直徑越大,適用的法蘭就會變得彎曲,唯一的辦法就是增大法蘭部分的壁厚。整個裝置將需要極大的尺寸和重量,這在近海環(huán)境下便成了一個特殊問題,因為在這種情況下重量始終是人們必須引起關(guān)注的主要問題。而且,從根本上來說,ANSI法蘭是一種無效的密封,它需要把50%的螺栓負荷用于擠壓墊片,而用于保持壓力的負荷只剩50%。
然而,ANSI法蘭的主要設(shè)計缺點是它不能保證無泄漏。這就是其設(shè)計上的不足:連接是動態(tài)的,而且諸如熱膨脹和起伏不定的周期載荷都會造成法蘭面之間的移動,影響法蘭的功能,從而使法蘭{TodayHot}的完整性受損,最終導(dǎo)致泄漏。
由Vector公司最新開發(fā)的新型法蘭克服了ANSI法蘭的缺點。緊湊的法蘭具有各方面的優(yōu)點:標準法蘭不僅節(jié)省了空間、減輕了重量,更重要的是確保接頭部位不會發(fā)生泄漏。緊湊法蘭尺寸之所以減小,是由于減小了密封件的直徑,這將會減小密封面的截面。其次,法蘭墊片已被密封環(huán)所代替,以確保密封面對密封面的匹配。這樣一來,為了壓緊密封面僅需要很小的壓力。隨著所需壓力的降低,螺栓的尺寸和所需數(shù)量都可相應(yīng)減小。最終設(shè)計出了一種體積小且重量輕(比傳統(tǒng)的ANSI法蘭的重量減輕70%~80%)的新產(chǎn)品。
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