西安石油大学：《过程设备设计基础 Basic Theory and Design of Process Equipments》课程教学资源（电子课件）第四章 压力容器设计 4.3 常规设计 4.3.4密封装置设计

4.3.4密封装置设计 第四章压力容器设计 CHAPTER IV Design of Pressure Vessel 4.3常规设计 4.3.4密封装置设计

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 CHAPTER Design of Pressure Vessel

4.3.4密封装置设计 过程设备设计 431概述 4.1概述 432圆筒设计 42设计准则 433封头设计 4.3.4密封装置设计 4.3常规设计 43.5开孔和开孔补强设计 44分析设计 436支座和检查孔 4.5疲劳分析 437安全泄放装置 438焊接结构设计 46压力容器设计技术进股439压力试验

2 4.1
4.2  4.3  4.4  4.5  4.6  4.3.3  4.3.4  4.3.5  4.3.6  !" 4.3.7 #$%& 4.3.2 '( 4.3.1
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4.3.4密封装置设计 过程设备设计 434密封装置设计 螺纹连接 可拆 密封装置 承插式连接 螺栓法兰连接——螺栓一垫片一法兰密封系统 密封机理及分类 本节 影响密封性能的主要因素 主要内容 螺栓法兰连接设计

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 4.3.4  /0  /0  123* 4563* 17893*————17——:;——89? @AB >? @AB CDE F GHIJK@ALM 17893* 4.3.4


434密封装置设计 依靠螺栓预紧力把 两部分设备或管道 法兰环连在一起, 同时压紧垫片,使 连接处达到密封。 较好的强度和密封 性,结构简单,成 本低廉,可多次重 复拆卸,应用较广。 图4-2螺栓法兰连接结构 1-螺栓;2垫片;3-法兰

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4.3.4密封装置设计 过程设备设计 密封装置的失效形式主要表现为泄露 泄露量控制在工艺和 环境允许的范围内

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4.3.4密封装置设计 过程设备设计 密封机理及分类 本节主要内容 影响密封性能的主要参数 螺栓法兰连接设计

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4.3.4密封装置设计 过程设备设计 4341密封机理及分类 密封机理 渗透泄漏 泄漏途径 界面泄漏

7 4.3.4.1 CDE F _ _ Œ ŒCD %Ž ‘% ’% 4.3.4



4.3.4密封装置设计 过程设备设计 泄漏 渗透泄漏: 界面泄漏: 通过垫片材料本体毛细管的沿着垫片与压紧面之间的泄 渗透泄漏,除了受介质压力、漏,泄漏量大小主要与界面 温度、粘度、分子结构等流间隙尺寸有关。压紧面就是 体状态性质影响外,主要与指上、下法兰与垫片的接触 垫片的结构与材料性质有关,面。加工时压紧面上凹凸不 可通过对渗透性垫片材料添平的间隙及压紧力不足是造 加某些填充剂进行改良,或成“界面泄漏”的直接原因。 与不透性材料组合成型来避“界面泄漏”是密封失效的主 免“渗透泄漏”; 要途径

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4.3.4密封装置设计 过程设备设计 界面泄漏 渗透泄漏

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4.3.4密封装置设计 过程设备设计 螺栓法兰连接的整个工作过程: 图423(a)尚未预紧工况、 (b)预紧工况、(c)操作工况 (a)尚未预紧工况 将上、下法兰压紧面和垫片的 接触处的微观尺寸放大,表面 是凹凸不平的,这就是流体泄 漏的通道 (a)尚未预紧工况 图4-23密封机理图

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