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法兰基础知识 2012 6 1 法兰连接 法兰联接 flange joint 由一对法兰 一个垫片及若干个螺栓螺母组成 法兰联接是一种可拆联接 原理 垫片放在两法兰密封面之间 拧紧螺母后 垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形 并填满密封面上凹凸不平处 使联接严密不漏 性能 较好的强度和密封性 结构简单 成本低廉 可多次重复拆卸 应用较广 失效形式 主要表现为泄漏 泄漏量控制在工艺和环境允许的范围内 法兰分类 按所联接的部件可分为容器法兰及管法兰 按结构型式分 有整体法兰 螺纹法兰 平焊法兰对焊法兰 活套 松套 活舌 法兰和法兰盖 左上一图为连接塔节与塔节的容器法兰左上二图为连接接管的管法兰右下一图为连接封头与筒体 管箱与筒体的容器法兰右下二图为管法兰 法兰结构型式 参数 整体法兰系指泵 阀 机等机械设备与管道连接的进出口法兰 通常和这些管道设备制成一体 作为设备的一部分 螺纹法兰是将法兰的内孔加工成管螺纹 并和带螺纹的管子配合实现连接 是一种非焊接法兰 与焊接法兰相比 它具有安装 维修方便的特点 可在一些现场不允许焊接的场合使用 但在温度高于260 和低于 45 的条件下 建议不使用螺纹法兰 以免发生泄漏 法兰结构型式 参数 平焊法兰又称搭焊法兰 平焊法兰与管子的连接是将管子插入法兰内孔至适当位置 然后在搭焊 其优点在于焊接装配时较易对中 且价格便宜 因而得到了广泛的应用 按内压计算 平焊法兰的强度约为相应对焊法兰的三分之二 疲劳寿命约为对焊法兰的三分之一 所以 平焊法兰只适用于压力等级比较低 压力波动 振动及震荡均不严重的管道系统中 平焊 定义 待焊表面处于近似水平位置 从接头上面进行的焊接 水平方向焊接水平板焊接一般叫平焊 焊缝倾角0 5 焊缝转角0 10 的焊接位置称为平焊位置 而在平焊位置进行的焊接就称为平焊 这种焊接位置属于焊接全位置中 最容易焊的一个位置 平焊法兰 通过角焊缝直接与设备或管道焊接的一种法兰 其结构简单 加工方便 1 用在容器上又分甲型平焊法兰和乙型平焊法兰 甲型平焊法兰直接与容器焊接 其解焊缝尺寸较小或不开坡口焊接 不能保证法兰与容器同时受力 乙型平焊法兰附有一段较厚的短节 法兰与短节的焊接质量可靠 能保证法兰与容器同时受力 平焊法兰广泛用于中 低压容器和管道的连接 对焊法兰又称高颈法兰刚性较大 适用于压力温度较高的场合 图 f 为甲型平焊法兰图 g 为乙型平焊法兰图 e 为法兰 2 用在接管上又有板式平焊法兰 带颈平焊法兰和带颈对焊法兰三种类型 板式平焊法兰 由于法兰直接与钢管焊接 法兰盘在操作时受力状态差 易发生形变 适用于低压场合 带颈平焊法兰 由于增加了一厚壁的短节法兰颈 因此增加了法兰的刚度 大大减小了法兰变形 适用于中 低压场合 板式平焊钢制法兰 带颈平焊法兰 法兰结构型式 参数 对焊法兰又称高颈法兰 它与其他法兰不同之处在于从法兰与管子焊接处到法兰盘有一段长而倾斜的高颈 此段高颈的壁厚沿高度方向逐渐过渡到管壁厚度 改善了应力的不连续性 因而增加了法兰强度 对焊法兰主要用于工况比较苛刻的场合 如管道热膨胀或其他载荷而使法兰处受的应力较大 或应力变化反复的场合 压力 温度大幅度波动的管道和高温 高压及零下低温的管道 对焊 对焊 对接电阻焊 简称对焊 是利用电阻热将两工件沿整个端面同时焊接起来的一类电阻焊方法 对焊的生产率高 易于实现自动化 因而获得广泛应用 对焊分为电阻对焊和闪光对焊两种 对焊法兰 法兰结构型式 参数 松套法兰的连接实际也是通过焊接实现的 只是这种法兰是松套在已与管子焊接在一起的附属元件上 然后通过连接螺栓将附属元件和垫片压紧以实现密封 法兰 即松套 本身则不接触介质 这种法兰连接的优点是法兰可以旋转 易于对中螺栓孔 使用在大口径管道上易于安装 也适用于管道需要频繁拆卸以供清洗和检查的地方 其法兰附属元件材料与管子材料一致 而法兰材料可与管子材料不同 因此比较适合于输送腐蚀性介质的管道 左上一图为法兰端盖右下一图为管板法兰右下二图为平板法兰右下二图为松套法兰 3 其它形式的法兰连接 法兰连接面 法兰密封面型式和代号 GB T9112 2000 法兰连接面 法兰公称通径和钢管外经 1 法兰公称通径在管道系统中 管道元件公称通经是一个重要的基本参数 公称通经是仅与制造尺寸有关且引用方便的一个园整数值 不适用于计算 它是管道系统中除了用外经和螺纹尺寸代号标记的元件以外的所有其他元件通用的一种规格标记 法兰公称通经与管道公称通经含义相同 它并不是某一个实际结构尺寸 也不等于法兰内经 而仅仅是与制造尺寸有关联的经过园整后的一个名义尺寸 其标记方法是在字母 DN 后跟一个以mm为单位的数字 法兰公称通径和钢管外经 2 钢管外经 无缝钢管 我国目前生产和使用的钢管 从外径来分有两个系列 标准中标注为 系列 和 系列 或称 A系列 及 B系列 系列 或A系列的钢管为 英制管 俗称 大外径管 系列 或B系列的钢管为 公制管 俗称 小外径管 所谓 大外径管及小外径管 的含义是 在相同管道公称通径的条件下 管道附件 诸如法兰 阀门 管件及管道过滤器等 所配用钢管外径尺寸的大小 尺寸大的叫 大外径 管 尺寸小的叫 小外径 管 例如 公称通经DN100的法兰 配管外径为114 3mm及108mm两种 外径114 3mm的钢管称为 大外径 管或 系列 或A系列 管 外径108mm的钢管称为 小外径 管或 系列 或B系列 管 钢管外径系列是管法兰尺寸的基础 法兰公称通径和钢管外经 管法兰公称通径和钢管外径 无缝钢管 水煤气管输送钢管直接 常用管道的规格参数 常用法兰的规格参数 法兰的标记及选用 1 对焊法兰 公称通径100mm 公称压力2 5MPa的平面对焊法兰 法兰DN100 PN25FF 系列 GB T9115 1 2000公称通径80mm 公称压力2 5MPa的突面对焊法兰 法兰DN100 PN25RF 系列 GB T9115 1 2000公称通径80mm 公称压力4 0MPa的凸面对焊法兰 法兰DN100 PN40M 系列 GB T9115 2 20002 其他法兰标记省略