常用法兰基础知识

——法兰基础知识黔希煤化工气化厂设备培训课件课程目标通过学习，能够识别各种法兰的类型。掌握各种法兰的使用场合。了解各种法兰的结构形式。主要内容1法兰联接结构与密封原理，法兰标准及选用。2压力容器和管道中常用的法兰密封面型式特点1.1法兰联接生产工艺要求，为了制造、运输、安装、检修方便，常采用可拆卸的联接结构。常见的可拆卸结构有：法兰联接螺纹联接承插式联接。特点：可拆卸联接应确保接口密封的可靠性。法兰联接强度较好和紧密性，适用尺寸范围宽，设备和管道应用最普遍。缺点：法兰联接不能很快装配与拆卸，制造成本较高。设备法兰与管法兰均已制定出标准。根据公称直径和公称压力，可以从标准中查到，少量超出标准规定范围法兰，才需进行设计。1.2法兰联接结构与密封原理联接件强度破坏很少见，多是密封不好而泄漏。设计中要防止介质泄漏。法兰密封的原理预紧力压紧垫片。压紧应力（垫片密封比压力）到一定数值使垫片变形，密封面上微隙被填满，形成初始密封条件。密封比压力主要决定于垫片材质。法兰密封的原理垫片材质确定后，垫片越宽，为保证比压力，预紧力越大，螺栓和法兰尺寸也越大，所以垫片不应过宽，更不应该把整个法兰面都铺满垫片。法兰密封的原理工作状态内压轴向力拉伸，降低了压紧应力。垫片有足够回弹，补偿变形，预紧密封比压值不小于某一值(工作密封比压)，保持良好密封。反之，回弹不足，则此密封失效。密封元件在操作压力作用下，仍然保持一定的残余压紧力。螺栓和法兰须有足够大的强度和刚度，不发生过大的变形。1.3法兰的分类1.3.1整体法兰1.平焊法兰制造容易，应用广泛，但刚性较差。法兰附近筒壁的截面上，将产生附加的弯曲应力。所以平焊法兰适用的压力范围较低（PN4.0MPa）。平焊法兰的适用范围2对焊法兰又称高颈法兰或长颈法兰颈提高刚性，厚度比筒体厚，降低根部弯曲应力。对接焊缝，比平焊法兰的角焊缝强度好，对焊法兰适用于压力、温度较高或设备直径较大的场合1.3.2松式法兰法兰与容器或管道不连接，比整体式连接强度差法兰盘可用不同材料，用于铜制、铝制、陶瓷、石墨及其非金属材料的设备或管道上。受力后无附加弯曲应力，只适用于压力较低场合1.3.3任意式法兰整体性介于整体法兰和松式法兰之间，包括未焊透的焊接法兰。圆形法兰最常见，方形法兰利于管子排列紧凑，椭圆形法兰常用于阀门和小直径的高压管子上。1.4影响法兰密封的因素影响法兰密封的因素主要有：螺栓预紧力密封面型式垫片性能法兰刚度操作条件1.4.1螺栓预紧力螺栓预紧力是影响密封一个重要因素。预紧力使垫片压紧并实现初始密封。预紧力过大则垫片被压坏或挤出。预紧力通过法兰密封面传递给垫片，良好的密封，必须使预紧力均匀地作用于垫片。当需要预紧力一定时，采取增加螺栓个数对密封有利1.4.2密封面法兰联接密封性能与密封面型式有关，密封面型式选择：主要考虑压力、温度、介质。2压力容器和管道中常用的法兰密封面型式和特点：法兰密封面型式和代号（GB/T9112-2000）2.1突面（RF）光滑平面，可车制密纹水线。结构简单，加工方便，便于进行防腐衬里。接触面积大，预紧时垫片容易往两边挤，不易压紧。2.2凹凸面（MFM）凸面和凹面相配合，凹面上放置垫片，防止垫片被挤出，适用于压力较高。2.3榫槽面(TG)榫面容易损坏，槽中垫片不被挤动。结构较复杂，更换垫片较困难。螺栓力较小。获得良好的密封效果。适于易燃、易爆、有毒介质及较高压力。压力不大时，即使直径较大，也能很好密封。2.4全平面（FF）与环连接面（RJ）全平面密封适合于压力较小的场合（PN≤1.6MPa）环连接面主要用在带颈对焊法兰与整体法兰上，适用压力范围为（6.3MPa≤PN≤25.0MPa）2.5其他类型密封面高压容器和高压管道用球面（透镜）和椭圆或八角形截面金属垫片4法兰选用石油、化工上用的法兰标准有两类：一类是压力容器法兰标准一类是管法兰标准压力容器法兰标准4.1平焊法兰4—16表4.2对焊法兰长颈对焊法兰有厚度更大的颈，刚性大。更高压力范围(PN0.6MPa～6.4MPa)和直径范围(DN300mm～2000mm)，适用温度范围为-20℃～450℃。乙型平焊法兰中DN2000mm以下规格包括在长颈对焊法兰的规定范围之内。两者联接尺寸和法兰厚度一样。DN2000mm以下的乙型平焊法兰可用轧制长颈对焊法兰代替，以降低成本。平焊与对焊法兰都有带衬环的与不带衬环的两种。当设备是由不锈钢制作时，采用碳钢法兰加不锈钢衬环，可以节省不锈钢。4.3管法兰标准同样公称直径的容器法兰和管法兰的尺寸不相同，不能互相代用。管法兰的型式除平焊、对焊法兰外，还有铸钢法兰、铸铁法兰、活套法兰、螺纹法兰等。管法兰标准查选方法、步骤与压力容器法兰同。五、法兰的标记2、带颈平焊法兰公称通径100mm、公称压力2.5MPa的平面带颈平焊法兰：法兰DN100-PN25FF（系列Ⅱ）GB/T9116.1-2000公称通径80mm、公称压力2.5MPa的突面带颈平焊法兰：法兰DN100-PN25RF（系列Ⅱ）GB/T9116.1-2000公称通径80mm、公称压力4.0MPa的凸面带颈平焊法兰：法兰DN80-PN40M（系列Ⅱ）GB/T9116.2-20003、法兰盖公称通径80mm、公称压力2.5MPa的平面钢制管法兰盖：法兰盖DN80-PN25FFGB/T9123.1-2000公称通径80mm、公称压力2.5MPa的突面钢制管法兰盖：法兰盖DN80-PN25RFGB/T9123.1-2000公称通径80mm、公称压力2.5MPa的凸面钢制管法兰盖：法兰盖DN80-PN25MGB/T9123.2-20004、法兰标记法兰标记由7部分组成。例如：公称压力2.5MPa、公称直径1000mm的平面密封长颈对焊法兰，厚度78mm，总高度155mm的标记为：法兰-RF1000-2.5/78-155JB/T4703－20000F:\技术智库\链接、垫片类\法兰基本知识1.doc思考题1.法兰垫片密封的原理是什么？影响密封的因素有哪些？2.法兰的型式有哪些？各有什么特点？3.法兰密封面型式有哪些？各适用什么场合？