温差应力
在高温下，由于法兰的工作温度比螺栓高，法兰的轴向伸长比螺栓大，引起螺栓的温差应力，这种温差应力与由压力引起的拉伸应力叠加，会造成螺栓的屈服或蠕变。另外，在高温流体作用下，筒壁温度高，会产生膨胀变形，引起法兰偏转，增加螺栓负荷。螺栓拉长和法兰变形，使垫片压紧力降低，造成泄漏。

自紧式密封
自紧式密封的法兰连接（例如透镜式金属垫）在高温下也可能泄漏。原因是在升温时，由于法兰大，升温慢，透镜垫却升温快，透镜垫热膨胀受到法兰约束，产生较大的热应力，与垫片所受预紧应力叠加，其合成应力很易超过屈服限，产生应力松弛和垫片残余变形，在降温时，由于垫片冷却比法兰快，造成压紧力不足而泄漏。如此循环多次，残余变形均积累将使压紧力越来越不足，以致造成泄漏。

垫片
垫片负荷由于筒体、法兰及螺栓之间存在温差而发生变化，当法兰连接承受的内压由低到高时，垫片负荷减小，但当法兰温度高于螺栓温度时，垫片载荷随着增大，而当筒体温度高于法兰温度时，垫片载荷随着减小，当垫片载荷小于密封所需的载荷时，则发生泄漏现象。因此，壳体和法兰温差越大，就越要加大预紧载荷，或者在运转中，必须再紧螺栓。在操作时，垫片变形和载荷处于平衡状态，但在停止操作时，平衡被破坏，垫片及垫片压紧面则承受过大的压力，容易引起垫片疲劳和螺栓松弛。

非对称热变形
非对称热变形引起法兰泄漏，当法兰周向有温差时，其变形也不同，垫片负荷也在周向上变化。预紧螺栓时，栽荷也不可能是均匀的。加上不均匀的热变形，局部处的垫片载荷小于密封所需的载荷时，也会发生泄漏。

原作者：压力容器设计与研究
来 源：微信公众号
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