法兰讲座

法兰讲座法兰(flange)连接是管道施工的重要连接方式。法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰。低压小直径有丝接法兰，高压和低压大直径都是使用焊接法兰，不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不同的。根据压力的不同等级，法兰垫也有不同材料，从低压石棉垫、高压石棉垫到金属垫都有。法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。在家庭内，管道直径小，而且是低压，看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场，到处都是法兰连接的管道和器材。又叫法兰盘或突缘。使管子与管子相互连接的零件。连接于管端。法兰上有孔眼，可穿螺栓，使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰管件(flangedpipefittings)指带有法兰(突缘或接盘)的管件。它可由浇铸而成(图暂缺)，也可由螺纹连接或焊接构成。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。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。法兰联接是一种可拆联接。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、活套法兰和螺纹法兰。常见的整体法兰有平焊法兰及对焊法兰。平焊法兰的刚性较差，适用于压力p≤4MPa的场合；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。法兰密封面的型式有三种：平面型密封面，适用于压力不高、介质无毒的场合；凹凸密封面，适用于压力稍高的场合；榫槽密封面，适用于易燃、易爆、有毒介质及压力较高的场合。垫片是一种能产生塑性变形、并具有一定强度的材料制成的圆环。大多数垫片是从非金属板裁下来的，或由专业工厂按规定尺寸制作，其材料为石棉橡胶板、石棉板、聚乙烯板等；也有用薄金属板(白铁皮、不锈钢)将石棉等非金属材料包裹起来制成的金属包垫片；还有一种用薄钢带与石棉带一起绕制而成的缠绕式垫片。普通橡胶垫片适用于温度低于120℃的场合；石棉橡胶垫片适用于对水蒸气温度低于450℃，对油类温度低于350℃，压力低于5MPa的场合，对于一般的腐蚀性介质，最常用的是耐酸石棉板。在高压设备及管道中，采用铜、铝、10号钢、不锈钢制成的透镜型或其他形状的金属垫片。高压垫片与密封面的接触宽度非常窄(线接触)，密封面与垫片的加工光洁度较高。1什么是法兰法兰连接是管道施工的重要连接方式。法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰。低压小直径有丝接法兰，高压和低压大直径都是使用焊接法兰，不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不同的。根据压力的不同等级，法兰垫也有不同材料，从低压石棉垫、高压石棉垫到金属垫都有。法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。在家庭内，管道直径小，而且是低压，看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场，到处都是法兰连接的管道和器材。2.法兰连接种类平面法兰:Pg25Dg20,HG5010-58凸面平焊法兰:Pg25Dg20,HG5012-58;凸面焊法兰:Pg40Dg20,Pg64Dg20,HG5016-58;法兰尺寸同时符合GB2555-81;密封面形状符合GB2556-81.3.法兰主要作用a、连接管路并保持管路密封性能；b、便于某段管路的更换；c、便于拆开检查管路情况；d、便于某段管路的封闭。4.什么是法兰盖法兰盖，就是盖的边缘有法兰缘，可以用螺栓固定的法兰连接是管道施工的重要连接方式。法兰连接就是把两个管道、管件或器材，先各自固定在一个法兰盘上，两个法兰盘之间，加上法兰垫，用螺栓紧固在一起，完成了连接。有的管件和器材已经自带法兰盘，也是属于法兰连接。法兰分螺纹连接（丝接）法兰和焊接法兰。低压小直径有丝接法兰，高压和低压大直径都是使用焊接法兰，不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不同的。根据压力的不同等级，法兰垫也有不同材料，从低压石棉垫、高压石棉垫到金属垫都有。法兰连接使用方便，能够承受较大的压力。在工业管道中，法兰连接的使用十分广泛。在家庭内，管道直径小，而且是低压，看不见法兰连接。如果在一个锅炉房或者生产现场，到处都是法兰连接的管道和器材。5.压力容器法兰是什么压力容器法兰分为平焊法兰和对焊法兰。其中平焊法兰又分甲型法兰、乙型法兰两种形式。图形与标准号如下：a．平焊法兰1）乙型法兰带有一个短筒体，因此刚性较甲型法兰好，可用于压力较高，直径较大的场合；2）焊缝形式：甲型为V型坡口，乙型为U型坡口，因此乙型更易焊透，故其强度和刚度更高。b．对焊法兰由于有长颈，并采用对焊，故刚性更好，用于压力更高处6.什么是不锈钢法兰材质为不锈钢的法兰就是不锈钢法兰。法兰是大管道、管件的一种连接方式，就是在连接的地方有一个宽出来的沿，四周有空，两个件的法兰对在一起，用螺丝固定。法兰是管道与管道或管件之间的连接盘,用螺栓固定。圆板上有孔的称为法兰，无孔的称为盲板。7.法兰的测量1、测量前的准备工作：a、在测量前根据法兰位置，应首先画出设备各连接管法兰草图，并连续编号，以便夹具对号安装。b、由于安装时，法兰可能存在外径不一，错口（不同心），垫片厚度不一等情况，所以加工出来的夹具应与所侧法兰相对应不能互换，因此测量各部尺寸和编号是夹具加工及安装的关键。c、测量时，最好安排三人，其中两人测量，一人校对并填表，测量工具最好永游标卡尺，若没有条件可用外卡钳和钢板尺。测量是一项细致的工作，是夹具安装的前提，测量与记录一定要准备无误，填表时一定要认真清楚。d、所测数据填于表中。2、法兰测量：a、首先分别精确测量法兰外径D1、D2的尺寸，如测出数据为157.5mm则此尺寸为157.5mm.b、测量法兰间隙b尺寸，在圆周上测四点（均布）。c、测量深度C（法兰外边与螺栓之间的尺寸）见图2的放大部分，在法兰的1234位置分别测量C的尺寸，选择最小的尺寸。d、测量两法兰不同心（错口）d的尺寸，选择两法兰错口最大处的尺寸。见图4e、最后将实测数据填于表中8.法兰的结构和分类(一)、按法兰接触面分：窄面法兰------整个接触面在螺栓孔内，如榫槽面宽面法兰------法兰接触面在中心圆的内外两侧，螺栓从垫片中穿过，用于中低压或垫片较软的场合，如平面、凹凸面。(二)、按法兰与设备或管道的联接方式划分：1、整体法兰将法兰与壳体锻或铸成一体或全焊透，典型的整体法兰有一个锥形的颈脖，故又称高（长）颈法兰。法兰受力后会使容器产生附加弯曲应力。2、松套法兰法兰不直接固定在壳体上或虽然固定而不能保证法兰与壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构。3、螺纹法兰法兰和管壁通过螺纹进行连接，法兰对管壁产生的附加应力较小。常用于高压管道。9.影响法兰密封的因素1、螺栓预紧力：A、预紧力不能过大，也不能过小。（过大：使垫片压坏或挤出；过小：达不到垫片压紧并实现初始密封条件。）B、适当提高预紧力，可以增加垫片的密封能力。（因为：使渗透性垫片材料的毛细管孔隙减小）C、使预紧力均匀作用于垫片——可以采取减小螺栓直径以及增加螺栓个数的办法2、压紧面(密封面)型式a、平面型压紧面压紧面的表面为平面或带沟槽的平面。优点：结构简单，加工方便。缺点：是接触面积大，需要的预紧比压大，螺栓承载大，故法兰等零件要求高、笨重，垫片易挤出，密封性能较差。使用压力P≤2.5Mpa，有毒、易燃、易爆介质中不能使用。b、凹凸型由一个凹面和一个凸面配合组成。垫片放凹面中。优点：便于对中，能防垫片挤出。可用在P≤6.4Mpa，DN≤800mmc、榫槽型一榫一槽密封面组成，优点是对中性好，密封预紧压力小，垫片不易挤出，也不受介质冲刷，用于易燃易爆密封要求高处。缺点是更换较困难，榫易损坏。d、锥形压紧面通常用于高压密封，其缺点是需要的尺寸精度和表面粗糙度要求高。须与透镜垫片配合,常用于高压管路。e、梯形槽压紧面槽底不起密封作用，是槽的内外锥面与垫片接触而梯形形成密封的，与椭圆或八角形截面的金属垫圈配合。垫片性能：主要考虑变形能力和回弹能力，回弹能力大的，适应范围广，密封性能好，注意回弹能力仅取决于弹性变形，与塑性变形无关。按材料分常用垫片有三种。A、非金属垫片橡胶、石棉橡胶、聚四氟乙烯和膨胀石墨，断面形状一般为平面或O型，柔软，耐腐蚀，但使用压力较低，耐温度和压力的性能较金属垫片差。B、金属垫片P≥6.4Mpa，t≥350℃时，一般都采用金属垫片或垫圈，材料有软铝、钢、铁、铬钢和不锈钢等。断面形状有平面性、波纹性、齿型、椭圆型和八角型等，一般要求软韧，并不要求强度高，对压紧面的加工质量和精度要求较高。C、金属——非金属组合垫片增加了金属的回弹性，提高了耐蚀、耐热、密封性能，适用于较高压力和温度。操作压力和温度是影响密封的主要因素，也是选用垫片的主要依据。3、法兰刚度：刚度不足，导致过大的翘曲变形，往往是导致密封失效的原因。刚性大的，法兰变形小，并可以使分散分布的螺栓力均匀地传给垫片，故可以提高密封性能法兰刚度的提高措施：增加法兰厚度；减小螺栓力作用的力臂(即缩小中心圆直径)；增大法兰盘外径。4、操作条件：操作条件指压力、温度、介质。单纯的压力或介质因素对泄漏的影响并不是主要的，但当压力、介质和温度联合作用时，问题会显得严重。10.法兰标准及选用一)、压力容器法兰标准压力容器法兰分为平焊法兰和对焊法兰。其中平焊法兰又分甲、乙两种形式。图形与标准号如下：1．平焊法兰1）乙型法兰带有一个短筒体，因此刚性较甲型法兰好，可用于压力较高，直径较大的场合；2）焊缝形式：甲型为V型坡口，乙型为U型坡口，因此乙型更易焊透，故其强度和刚度更高。2．对焊法兰由于有长颈，并采用对焊，故刚性更好，用于压力更高处如何选用标准法兰先确定法兰的公称直径和公称压力，然后查标准。1）公称直径压力容器法兰的公称直径与压力容器的公称直径取同一系列数值DN是将容器及管子直径加以标准化以后的标准直径。压力容器的DN是容器的内直径（用管子作筒体的分称直径为其外径）；管子公称直径既不等于内径，也不等于其外径，而是与两者相近的某一数值，为一名义直径。相同公称直径的容器法兰与管法兰两者不能相互代替。2）公称压力法兰公称压力与法兰的最大操作压力和操作温度以及法兰材料三个因素有关。公称压力PN0.6Mpa的法兰，指：用材料16MnR在200℃时，该法兰的最大操作压力为0.6Mpa，11.法兰类型、按国家标准分：整体法兰、螺纹法兰、对焊法兰、带颈平焊法兰、带颈承插焊法兰、对焊环带颈松套法兰、板式平焊法兰、对焊环板式松套法兰、平焊环板式松套法兰、翻边环板式松套法兰、法兰盖。2、按化工行业标准分：整体法兰（IF）、螺纹法兰（Th）、板式平焊法兰（PL）、带径对焊法兰（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）。3、按石化行业标准分：螺纹法兰（PT）、对焊法兰（WN）、平焊法兰（SO）、承插焊法兰（SW）、松套法兰（LJ）、法兰盖（不表注）。4、按机械行业标准分：整体法兰、对焊法兰、板式平焊法兰、对焊环板式松套法兰、平焊环板式松套法兰、翻边环板式松套法兰、法兰盖。平焊钢法兰:适用于公称压力不超过2.5MPa的碳素钢管道连接.平焊法兰的密封面可以制成光滑式,凹凸式和榫槽式三种.光滑式平焊法兰的应用量最大.多用于介质条件比较缓和的情况下，如低压非净化压缩空气、低压循环水，它的优点是价格比较便宜；对焊钢法兰:用于法兰与管子的对口焊接,其结构合理,强度与刚度较大,经得起高温高压及反复弯曲和温度波动,密封性可靠.公称压力为0.25～2.5MPa的对焊法兰采用凹凸式密封面.12.管法兰锻件技术要求一、锻件（包括锻轧件）的级