李聪晓

华陆工程科技有限责任公司 西安 710065

随着现代化工工业的迅猛发展及装置大型化的发展趋势，化工单元装置的非标准静设备规格也随之大幅增加。设计压力在6.0 MPa～10.0 MPa的非标准静设备在合成氨、甲醇合成、煤气化等工业生产中的应用越来越广泛。对于直径较大的压力容器，设备法兰是其重要的组成部分，密封结构的设计不仅要可靠，还要便于加工、装卸和检验，以有效地节约成本，缩短设备制造周期，保证设备长期、安全、稳定地运行。

本文讨论的设备压力范畴为6.0 MPa～10.0 MPa，属于中压压力容器，通过法兰密封面结构设计和理论计算，该类设备法兰可以实现很好的密封。但在工程实际中，直径较大(1000 mm≤DN≤2500 mm)的设备法兰经常发生密封面泄漏现象。为什么会出现这种问题？有没有相应的解决办法？下面将进行详细阐述。

1 密封的原理及选型[1]

密封的目的是将两种不同介质或压力、温度等参数不同的腔室相互隔离和防止物料外泄。根据密封的结构及机理，密封可分为静密封与动密封两大类。静密封是由相互压紧的密封面而取得。密封面尽管经过加工，但其微观几何形状经放大后，可以看出它的表面是凹凸不平的，存在微小峰谷，见图1。

图1 密封面微观几何形状放大图

由于密封面间存在微小的峰谷，密封面间就有间隙，使介质由高压侧漏向低压侧。间隙被压得越小，泄漏就越少，直至压紧到停止泄漏。微小的间隙可由精加工密封面获得，但这种方法费用高，并对机械损伤敏感，因此在相互的密封面间可以加一层能用较小压力就可变形的密封垫片以达到“填补”间隙的效果。……