法兰盲板的密封原理和设计

        石油天然气工业的需求已经发生变化，ANSI法兰的缺陷不断暴露出来。成本效益原则、环境保护以及最佳的健康和安全保证是21世纪的作业者和承包商所面对的三大课题，因此，人们开始考虑新的法兰盲板密封方法。法兰盲板垫片已被密封环所代替，以确保密封面对密封面的匹配。这样一来，为了压紧密封面仅需要很小的压力。随着所需压力的降低，螺栓的尺寸和所需数量都可相应减小。最终设计出了一种体积小且重量轻(比传统的ANSI法兰的重量减轻70%～80%)的新产品。
        法兰盲板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。
        然而，法兰盲板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。
         由Vector公司最新开发的新型法兰克服了法兰盲板的缺点。紧凑的法兰具有各方面的优点：标准法兰不仅节省了空间、减轻了重量，更重要的是确保接头部位不会发生泄漏。紧凑法兰尺寸之所以减小，是由于减小了密封件的直径，这将会减小密封面的截面。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，法兰盲板是一种无效的密封，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%。