ANSI法兰的密封原理：

　　ANSI法兰的密封原理极其简单：螺栓的两个密封面相互挤压法兰垫片并形成密封。但这同时也导致密封的破坏。为了保持密封，就得维持巨大的螺栓作用力。为此，螺栓就要做得更大。而更大的螺栓就要匹配更大的螺母，这就意味着需要直径更大的螺栓为上紧螺母创造条件。殊不知，螺栓的直径越大，适用的法兰就会变得弯曲，唯一的办法就是增大法兰部分的壁厚。整个装置将需要极大的尺寸和重量，这在近海环境下便成了一个特殊问题，因为在这种情况下重量始终是人们必须引起关注的主要问题。而且，从根本上来说，ANSI法兰是一种无效的密封，它需要把50%的螺栓负荷用于挤压垫片，而用于保持压力的负荷只剩50%。

　　然而，ANSI法兰的主要设计缺点是它不能保证无泄漏。这就是其设计上的不足：连接是动态的，而且诸如热膨胀和起伏不定的周期载荷都会造成法兰面之间的移动，影响法兰的功能，从而使法兰的完整性受损，最终导致泄漏。

垫片要能够成功的密封，必须很好的控制与垫片配合的法兰表面的缺陷程度，大的刻痕、凹槽、或者擦伤等表面缺陷都是必须避免的，因为垫片很难密封或者说填补这些缺陷。法兰表面的光洁度可以用“粗糙度、纹路、波形度”等概念来描述。

　　1、粗糙度

　　粗糙度是从法兰表面中心开始计算突起和凹陷的平均值，用万分之一英寸(或米)来表示。对于锯齿状的法兰表面，典型的粗糙度为125-500微英寸，而对于非锯齿状的法兰表面，粗糙度为125-250微英寸。过于粗糙的法兰，垫片往往不能密封，只能尽量选用更软的垫片，而另一方面，很高的光洁度的法兰面，比如磨光过的表面，也是很难密封的，必须避免，因为密封表面需要充分的“咬痕”以提供足够的摩擦力，防止垫片被吹出或被挤出，或者过度的蠕变。

　　2、纹路

　　纹路是法兰表面粗糙式样的主导方向，比如：多方向的、唱片螺旋状的、锯齿状等

　　表面光洁度的纹路应尽可能和垫片的中心线相一致，比如圆形法兰，表面纹路应该加工为同心圆或者唱片螺旋线型，这样就可以避免有穿过法兰表面的线，如果有一条穿过密封表面的直线研磨线，就会成为一个直接泄露的路径。

　　3、波形度

　　波形度就是相对于整个平面度的偏差，正常条件下，并不需要考虑波形度的问题，但是有两种情况，需要特别关注，因为过度的波形度也是非常难以处理的问题。

　　第一种情况是搪玻璃的设备，在这种设备中融化玻璃的自然流动会形成很大的波形度，而且在较高的螺栓扭矩下，搪玻璃的法兰也容易变形。解决的办法是使用更厚的，而且可以高度压缩的垫片。

　　第二种情况涉及到翘曲的法兰，如果这种翘曲是由于热变形或者内应力造成的，那么对法兰进行再次加工处理就可以了，如果是由于过度螺栓负载或者法兰厚度不足而造成的翘曲，我们一般称为“弓形变形”，解决办法是重新设计具有更大刚度的法兰，有时可以加入加强筋来增强结构，而不用替换法兰，另一个办法是增加更多的螺栓，也可以把少而大的螺栓方案改为多而小的方案，由此增大了螺栓的弹性，使接头更好的结合。

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