1 法兰端面与管道轴线不垂直
(1)现象与图例
法兰与管道焊接后,法兰端面与管道轴线不垂直(见下图)。
法兰端面要与管道中心线相垂直。可以用角尺和钢尺来检查偏差值。当管道公称直径小于或等于 300mm 时,允许偏差值是 1mm。当管道公称直径大于 300mm 时,允许偏差值为 2mm。
(2)危害
两法兰连接后,会影响观感质量,使管道整体不平直;并且法兰面连接不严密,会导致介质泄漏。
2 两法兰连接不同轴
(1)现象与图例
法兰紧固之后,两片法兰的螺栓孔出现了错位的情况。同时,法兰的外沿也发生了错位。并且,两法兰的轴线不同轴,具体情况可见下图。
法兰连接需保持在同一轴线上。其螺孔中心的偏差最好不要超过孔径的 5%。同时,还应确保螺栓能够自由穿入。
(2)危害
1)螺栓错位
螺孔出现错位情况。若采用直径小的螺栓勉强穿上,那么连接强度会较低,容易引发法兰结合面处出现泄漏问题;而如果错位情况较为严重,就会致使螺栓难以顺利穿过,进而造成返工的情况。
2)法兰错位
法兰面结合不好会造成可能的泄漏;两法兰不同轴会使通流截面减小,进而增大介质流通阻力,对流量产生影响。
3 法兰密封面损坏
(1)现象与图例
对焊平面法兰密封面有明显的损伤痕迹(见下图)。
法兰在安装前应进行外观检查,并应符合下列要求:
1 法兰的公称压力应符合设计要求。
法兰的密封面需要平整且光洁,不可以有毛刺以及径向的沟槽。法兰的螺纹部分应该是完整的,不存在损伤。凹凸面的法兰能够自然地嵌合在一起,其中凸面的高度不能低于凹槽的深度。
螺栓的螺纹应完整,不能有伤痕和毛刺等缺陷;螺母的螺纹也应完整,同样不能有伤痕和毛刺等缺陷。螺栓与螺母应配合得良好,既不能有松动的情况,也不能有卡涩的现象。
(2)危害
法兰损伤程度严重,这导致了法兰报废,进而增加了施工成本。如果是特殊法兰,甚至还可能会影响到施工工期。
2)减少法兰有效密封宽度,降低法兰密封性能,导致法兰渗漏。
4 法兰垫片安装偏心
(1)现象与图例
垫片和法兰的圆心不一致。垫片明显向下坠落。垫片没有与法兰的密封面充分接触(见下图)。
法兰垫片的尺寸需要与法兰密封面相匹配。垫片的安装要保持端正。在一个密封面中,不允许使用 2 个或 2 个以上的法兰垫片。
(2)危害
改变了介质通行的截面,这会增加管道的局部水头损失,而这种局部水头损失将会影响介质的流速以及流量。
减少了垫片与法兰密封面的有效接触面积,这使得密封性能降低了,并且容易导致法兰接口出现渗漏的情况。
5 法兰密封面泄漏
(1)现象与图例
管道试压或运行时,法兰密封面有介质泄漏(见下图)。
(2)危害
法兰密封泄漏会导致输送物料以及气体等介质向外泄露。如果泄漏情况较轻,会造成介质的损失以及环境污染;如果泄漏情况严重,将会影响系统的正常运行,甚至有可能引发重大火灾或者人身伤亡事故。
(3)原因分析
3)垫片在安装时存在偏差,没有与法兰保持同心同轴的状态。
4)两片法兰不平行、倾斜,法兰螺栓紧固不均匀;
高温介质的管道法兰、螺栓、垫片可能会出现蠕变和应力松弛的情况。这种情况会导致法兰面的密封比压下降。当温度和压力都发生波动时,垫片会疲劳。垫片疲劳后会使密封失效。低温介质的管道中,由于法兰和螺栓的冷却速度不同,垫片的预紧力会不均匀地降低。同时,垫片在低温下会收缩钢结构螺栓孔错位,弹性也会降低。这些因素都会加速泄漏的产生。
6 法兰连接螺栓不符合要求
(1)现象与图例
紧固法兰的螺栓规格存在不匹配的情况;有的螺栓过长,有的螺栓过短且低于螺帽(见下图)。
螺栓的直径应与螺孔的直径相配套,要使用同一规格的螺栓。安装时,螺栓的安装方向需保持一致。紧固螺栓时,应做到对称均匀,紧固程度要适度。紧固完成后,螺栓外露的长度不应大于 1 倍螺距,同时也不得低于螺母。
应使用相同规格的螺栓,并且安装方向要保持一致。螺母紧固时需做到对称、均匀。螺母紧固之后,螺栓的外露螺纹最好是 1 到 3 扣,同时还应进行防锈处理。
(2)危害
1)螺栓未露头,影响紧固强度,可能会导致泄漏;
外露螺纹在油漆、生锈或碰损等情况下拆卸较为困难,检修时常常需要进行切割,这会造成很大的浪费。
3)外露螺纹对螺纹连接强度并无意义,却增加了装卸的工作量;
4)外露螺栓总长增加,多消耗钢材,增加了成本。
7 法兰密封面严重锈蚀
(1)现象与图例
预制管道未采取有效的保护措施,而是随意放置在施工现场。它与土壤直接接触,并且法兰面存在严重锈蚀,(具体情况可参见下图)。
(2)危害
未安装的部件已经严重锈蚀,这会对法兰的正常使用年限产生影响;法兰的密封面出现锈蚀,会影响法兰的密封强度,进而导致在管道运行之后介质发生泄漏。
8 不锈钢法兰密封垫片材质选用错误
(1)现象与图例
不锈钢法兰密封面上出现腐蚀坑斑(见下图)。
(2)危害
垫片和衬垫材质选用错误会引发不锈钢法兰密封面腐蚀钢结构螺栓孔错位,进而导致漏水,这会影响法兰的使用寿命,还会造成其他损失。