法兰基础知识

1、第一章,法兰,化工装置中大量采用法兰连接，分为设备法兰与,管法兰两大系列。设备法兰维修中很少需要更换,检修中常常在更换阀门、液位计、等零部件时,管法兰需同步更换,1,法兰的分类,按化工,HG,行业标准分,整体法兰,IF,螺纹法兰,Th,板式平焊法兰,PL,带颈对焊法兰,WN,带颈平焊法兰,SO,承插焊法兰,SW,对焊环松套法兰,PJ/SE,平焊环松套法兰,PJ/RJ,衬里法兰盖,BL(S,法兰盖,BL,2,法兰的结构形式,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,按法兰结构及其管子的连接方式分为,整体法兰,螺纹法兰,对焊法兰,平焊法

2、兰,松套法兰,法兰盖等,2,法兰的结构形式,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。但在管道,温度变化急剧或温度高于20低于,45的条件,下，建议不使用螺纹法兰，以免发生泄漏,2,法兰的结构形式,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

3、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,2,法兰的结构形式,2,法兰的结构形式,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,2,法兰的结构形式,2,法兰的结构形式,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

4、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,2,法兰的结构形式,2,法兰的结构形式,法兰盖也称盲板法兰，是中间不带孔的法兰，供,封住管道堵头用,3,法兰的密封面形式,法兰密封面型式和代号,GB/T9112-2000,密封面型式,平面,突面,凹凸面,凸面,凹面,MF,代号,FF,RF,M,F,榫槽面,榫面,槽面,TG,T,G,RJ,环连接面,3,法兰的密

5、封面形式,3,法兰的密封面形式,全平面,FF,：全平面密封适合于压力较小的场,合,PN1.6MPa,3,法兰的密封面形式,平面密封面主要用于宽面法兰及低压管道系统中,与相配密封垫片接触面分布于法兰螺栓中心圆的,内外两侧。对应的垫片材质多为石棉橡胶等非金,属软质材料，垫片预紧比压较低，无论是平焊法,兰还是对焊法兰或者是承插法兰都有用到,3,法兰的密封面形式,突面,RF,：表面是一个光滑的平面，也可车制,密纹水线。密封面结构简单，加工方便，且便于,进行防腐衬里。但是，这种密封面垫片接触面积,较大，预紧时垫片容易往两边挤，不易压紧,突面密封面主要用于窄面法兰，即垫片的接触面,位于螺栓孔所包围的区域范

6、围内，也就是突面密,封面对的垫片外径正好与法兰连接螺栓内切圆直,径相当，安装时可借助螺栓使垫片位置固定在法,兰面中央。这种密封面在法兰上应用最为广泛,3,法兰的密封面形式,3,法兰的密封面形式,凹凸面,MFM,密封面是由一个凸面和一个凹,面相配合组成，在凹面上放置垫片，能够防止垫,片被挤出，故可适用于压力较高的场合,凹凸面密封面的特点是垫片嵌在凹面的凹槽中,减少垫片被压力冲击的可能性，装配时便于对中,和突面密封面法兰相比，这种密封面常常可以用,在密封要求较严的场合，其缺点是一对法兰两种,密封面，密封面加工较突面法兰复杂，因此不像,突面法兰那样应用广泛。和榫槽面法兰相比，它,还有不能保护垫片不被

7、挤入管道内的缺点,3,法兰的密封面形式,3,法兰的密封面形式,榫槽面,TG,密封面是由榫和槽所组成的，垫片置,于槽中，不会被挤动。垫片可以较窄，因而压紧,垫片所需的螺栓力也就相应较小。即使用于压力,较高之处，螺栓尺寸也不致过大。因而，它比以,上两种密封面均易获得良好的密封效果。密封面,的缺点是结构与制造比较复杂，更换挤在槽中的,垫片比较困难。此外，榫面部分容易损坏，在拆,装或运输过程中应加以注意。榫槽密封面适于易,燃、易爆、有毒的介质以及较高压力的场合。当,压力不大时，即使直径较大，也能很好地密封,3,法兰的密封面形式,3,法兰的密封面形式,环连接面,RJ,：环连接面主要用在带颈对焊法,兰与整

8、体法兰上，适用压力范围为,6.3MPaPN25.0MPa,环连接面密封的法兰，也属于窄面法兰，井在法,兰的突面上开出一环状梯形槽作为法兰密封面,和榫槽面法兰一样，这种法兰在安装和拆卸时必,须在轴向将法兰分开，因此，在管线设计时要考,虑到将法兰在轴向分开的可能,3,法兰的密封面形式,4,法兰的压力等级,法兰标准,HG20592-2009(PN,系列,HG20615,2009,Calss,系列,欧洲体系分为,0.25MPa,0.6MPa,1.0MPa,1.6MPa,2.5MPa,4.0MPa,6.3MPa,10.0MPa,16.0MPa,25.0MPa,共,10,个压力等级，适用公称,直径,DN=

9、10,2000mm,美洲体系分,6,个压力等级,适用于,DN=15,1500mm,Class,磅级,150,300,600,900,1500,2500,公称压力,MPa 2.0,5.0,11.0,15.0,26.0,42.0,4,法兰的压力等级,4,法兰的压力等级,4,法兰的压力等级,5,法兰的材质,WCB,碳钢）,LCB,低温碳钢）,LC3,3.5,镍,钢）,WC5(1.25,铬,0.5,钼钢）,WC9,2.25,铬）,C5,5,铬,0.5,钼）,C12,9,铬,1,钼）,CA6NM(4,12,铬钢）,CA15(4,12,铬）,CF8M,316,不锈钢）,CF8C,347,不锈钢）,CF8,304,不锈钢）,CF3,304L,不锈钢）,CF3M,316L,不锈钢）,CN7M,合金钢）,