浅析压力容器法兰的密封原理

压力容器内部的介质具有高温、高压的特点，同时具有易燃、易爆的特性或毒性，一旦产生泄漏，将发生严重的次生灾害，严重威胁压力容器本体和周围设备以及人员的安全。因此容器法兰的设计和选用应优先考虑的因素是整体密封性能。

就法兰的结构型式和工作原理而言，压力容器法兰和管法兰没有多大差异。比较明显的区别是，压力容器法兰规格较大，与各类压力容器连接使用；而管法兰常常与管子直接连接或与泵、阀、机等管道设备的进出口管子连接使用。

当对法兰螺栓施加预紧力时，螵栓力通过法兰环把垫片压紧，迫使法兰垫片产生压缩变形。当螵栓力达到一定数值后，迫使法兰密封面和垫片上的四凸不平面借助垫片变形而填满，这就为阻止流体介质泄漏创造了初始密封条件。此时垫片单位有效密封面积上的压紧力称为垫片的初始密封比压。当设备或管道承受介质压力后，螺栓受到拉伸应力而伸长，法兰密封面沿着彼此分离的方向移动，密封面与垫片之间的压紧力下降，垫片的压缩量减少，预紧密封比压下降。如果这时密封垫片具有足够的回弹能力，垫片的变形能补偿螺栓和密封面的分离值，而使预紧密封比压只下降到不小于工作密封比压，则法兰依然保持良好的密封状态。反之，如垫片的回弹能力不足，密封比压下降到工作密封比压以下，甚至密封口重新出现缝隙，则密封失效。