廖 路，毛艺乔，李 敏，于成波，韩 旭，吴书逸，张吉波

（中国核动力研究设计院，四川成都 610213）

0 引言

核反应堆中，由于法兰连接可靠及便于拆卸等优点[1]，使得法兰成为连接管道、阀门以及设备最广泛的方式。核反应堆一回路流动的介质具有放射性，如果发生泄漏则会导致反应堆停堆修理，影响正常的生产工作，严重时还有可能引发人员伤害以及环境污染，这就要求保证法兰连接密封的可靠性。但在法兰两次维修间隔期内，法兰连接密封是否失效或即将失效，在未发生泄漏事件时无法进行确定。因此，通过测量配对法兰的径向偏差以及不平行度进行间接预测，对法兰密封性的管理具有重要意义。

1 密封原理及失效原因分析

1.1 密封原理

法兰连接密封主要是通过垫片实现的，法兰连接通过螺栓预紧力的作用，在法兰密封面和垫片间产生一定的压力，使得垫片填充满法兰面上凹凸不平的微观间隙，从而达到密封的目的[2-3]。法兰连接的密封结构如图1 所示。

图1 法兰连接密封结构示意

1.2 失效原因分析

密封失效表现为泄漏，主要有两种形式：一是界面泄漏，二是渗透泄漏。渗透泄漏是由于垫片存在毛细管或微小缝隙，只能通过改变垫片的材料与结构形式进行避免。由于法兰与垫片接触面间尺寸发生变化，使得垫片无法填满微观间隙引发的泄漏就是界面泄漏，也是法兰连接泄漏的主要形式，实际上，保证法兰连接密封有效，就是要避免界面泄漏。……