一种轻量化高温蒸汽特种法兰结构的制作方法

本发明涉及管件连接技术领域，具体为一种轻量化高温蒸汽特种法兰结构。

背景技术：

法兰，是管子与管子之间相互连接的零件，用于管端之间的连接，法兰连接以其易于拆装的优点广泛应用于压力管道和压力容器的连接处。在现代舰船高温高压过热蒸汽系统中，法兰是系统的重要组成部分，其可靠性直接影响动力系统功能和使用安全。动力系统的最高工作压力6.4MPa、最高工作温度470℃，工作介质为过热蒸汽。为其配套的法兰连接件，是高温高压特种管系附件的核心产品，目前配套的产品采用超高颈轻量化非标法兰，密封垫采用08F钢齿形垫片，实际使用时在交变负荷热循环工况，密封环境条件较差，泄漏是主要的失效模式之一。

中国专利申请号：CN201520213834.0，授权公告日：2015年9月23日，公开了一种高温法兰垫片齿形接触连接结构，包括相互配合的上法兰和下法兰，所述上法兰和下法兰分别包括一体成型的法兰盘、锥颈和管道圆筒，所述上法兰和下法兰之间设有密封垫，所述上法兰的上密封面和下法兰的下密封面上分别设有至少一段同一半径线上的连续凹槽结构。

中国专利申请号：CN201310191292.7，授权公告日：2013年12月4日，一种新型齿形垫片，包括本体，所述本体上下端面均匀设有齿形槽，所述齿形槽表面设有聚四氟乙烯薄膜，所述聚四氟乙烯薄膜厚度为0.2mm-0.5mm。

虽然上述技术能够减少法兰连接处的泄露，但是其仍然存在较为明显的缺陷：1、当法兰连接处发生失效模式——泄漏时，没有任何有效的防护装置，对高温高压的蒸汽或液体进行定向导引，容易对相关人员造成伤害，存在的极大的安全隐患。2、长期处在高温高压、易腐蚀环境中的复合薄膜材料容易脱落，进入管道内部，进而污染工作介质，损坏设备。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种轻量化高温蒸汽特种法兰结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种轻量化高温蒸汽特种法兰结构，包括上法兰、螺母、球面垫片、双头螺柱、下法兰、齿形垫片和套环，所述上法兰的下端设置有凸台，所述下法兰的上端设置凸台，上法兰和下法兰设置有相同数量、相对称的螺栓孔，所述双头螺柱设置在上法兰和下法兰的螺栓孔内，双头螺柱有多个，所述螺母通过螺纹连接分别安装在双头螺柱的上下两端，所述球面垫片分别设置在螺母和上法兰、下法兰之间，所述齿形垫片设置在上法兰和下法兰的密封面之间，所述套环安装在上法兰下端凸台和下法兰上端凸台的连接面上。

优选的，所述上法兰和下法兰的密封面之间设置有齿形垫片。

优选的，所述齿形垫片最内侧一圈齿高于其余齿。

优选的，所述上法兰下端凸台和下法兰上端凸台的连接面上安装有套环。

优选的，所述套环上开设有气流导向孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过增加使用复合材料的齿形垫片，有效地提高了法兰连接的密封性，降低了连接处泄漏的概率，齿形垫片最内侧一圈齿高于其余齿的设计，能防止复合材料进入管道，污染介质，损坏设备，同时，环套和气流导向孔的设计，能在发生泄漏时，有效导流泄漏气体，保护相关人员不受伤害。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的套环的剖视图；

图3为本发明的套环的俯视图；

图4为本发明的套环的正视图；

图5为本发明的I区放大结构示意图。

图中：1上法兰、2螺母、3球面垫片、4双头螺柱、5下法兰、6齿形垫片、7套环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：

一种轻量化高温蒸汽特种法兰结构，包括上法兰1、螺母2、球面垫片3、双头螺柱4、下法兰5、齿形垫片6和套环7，上法兰1的下端设置有凸台，下法兰5的上端设置凸台，上法兰1和下法兰5设置有相同数量、相对称的螺栓孔，双头螺柱4设置在上法兰1和下法兰5的螺栓孔内，双头螺柱4有多个，螺母2通过螺纹连接分别安装在双头螺柱4的上下两端，球面垫片3 分别设置在螺母2和上法兰1、下法兰5之间，球面垫片3有止退作用，增加了螺栓之间的摩擦力，齿形垫片6设置在上法兰1和下法兰5的密封面之间，齿形垫片6采用高温耐久龙复合层和1Cr5Mo本体齿形垫组成，耐高温的同时，降低了泄漏率，齿形垫片6最内侧一圈齿高于其余齿，有效防止复合层脱落进入管道内部，污染工作介质，损坏设备，套环7安装在上法兰1下端凸台和下法兰5上端凸台的连接面上，套环7上开设有气流导向孔，发生泄漏时，套环7能有效地对高温气流进行导向，避免人员伤亡。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。