法蘭


　　容器零部件間的連接有不可拆（焊接）、可拆兩種。由于生產(chǎn)工藝要求，以及為了制造、運(yùn)輸、安裝和檢修方便，在筒體與筒體、筒體與封頭、管道與管道、管道與閥門之間，常用可拆卸的法蘭連接形式。


　　盡管可拆卸結(jié)構(gòu)有法蘭聯(lián)接、螺紋聯(lián)接和承插式聯(lián)接等。但法蘭連接以其特有的密封可靠、強(qiáng)度高、適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點在化工、制藥設(shè)備和管道上應(yīng)用廣發(fā)。

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316L不銹鋼美標(biāo)法蘭

　　法蘭連接的結(jié)構(gòu)及密封機(jī)理


　　工作機(jī)理：通過螺栓預(yù)緊，使法蘭密封面間的墊片被壓緊變實，并填滿法蘭密封面上凹凸不平的間隙，阻止了介質(zhì)通過墊片內(nèi)部毛細(xì)孔的滲透性泄漏和墊片與密封面間的界面泄漏。從而實現(xiàn)預(yù)密封。


　　保證法蘭連接密封不漏的條件是：預(yù)緊時，預(yù)緊力作用在墊片上的預(yù)緊比壓不低于預(yù)緊密封比壓；工作時，作用在墊片上的剩余比壓不低于工作密封比壓。


　　法蘭類型


　　根據(jù)法蘭與設(shè)備或管道連接的整體性程度來分類：


　　1、整體法蘭


　　平焊法蘭：用于溫度、壓力不太高的場合。(標(biāo)準(zhǔn)中有具體的溫度、壓力值）


　　對焊法蘭：適用于壓力、溫度較高及有毒、易燃、易爆的重要場合。造價高。


　　平焊法蘭和對焊法蘭的區(qū)別：


　　1、焊縫形式不同：平焊的焊縫不能射線探傷，而對焊的焊縫可以；平焊是兩個角接環(huán)焊縫，對焊是一個對接環(huán)焊縫。


　　2、公稱壓力不同：帶頸平焊法蘭公稱壓力為：0.6---4.0MPa的，而帶頸對焊法蘭公稱壓力為：1--25MPa等級的，顯然，帶頸平焊法蘭的適應(yīng)的壓力等級較低些。


　　3、連接方式不同：平焊法蘭一般的只能與管道連接，而不能直接與對焊管件連接；對焊法蘭一般可以與所有對焊管件（包括彎頭、三通、異徑管等等）直接連接，當(dāng)然也包括管道。


　　2、松式法蘭


　　特點：法蘭未能與管道或容器連接在一起，適用于壓力較低的場合，對有色金屬和不銹鋼設(shè)備和管道殼體不產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力；用碳鋼制造時，可節(jié)省貴重金屬消耗。但是松式法蘭的剛性差。


　　法蘭與容器或者管道的連接方式：


　　套在翻邊上


　　套在焊環(huán)上


　　套在帶環(huán)上

　　3、螺紋法蘭


　　廣泛用于小直徑高壓管道上，法蘭對管壁產(chǎn)生的附加應(yīng)力較小。


　　法蘭的形狀


　　一般來說，法蘭的形狀有圓盤形或帶頸圓盤形，也有部分方形或橢圓形（腰形）。


　　方形法蘭


　　圓形法蘭


　　橢圓形法蘭


　　影響法蘭密封的因素


　　影響法蘭密封的因素主要有：螺栓預(yù)緊力、密封面形式、墊片性能、法蘭剛度和操作條件等。


　　密封面的形式：


　　平面型：結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，便于防腐或襯里。但墊片易擠出且不易壓緊，用于低壓、小尺寸、無毒、密封要求不高的場合。


　　凹凸型：對中性好，密封性能較好，用于中壓且溫度較高的場合。


　　榫槽型：對中性好，密封可靠，墊片寬度小，所需壓緊力也小，適用于易燃、易爆、有毒及高壓場合。加工、檢修比較困難。


　　壓緊面的選擇原則為：確保密封可靠，力求加工容易、裝配方便、成本低。


　　墊片性能


　　在法蘭連接中，密封效果在很大程度上取決于墊片的密封性能。


　　1.材質(zhì)要求：耐腐蝕，不污染產(chǎn)品，具有一定的彈性，適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和柔韌性，在溫度變化時不易變質(zhì)硬化或軟化。
 

　　2.分類：


　　壓力容器法蘭和管法蘭的標(biāo)準(zhǔn)


　　容器法蘭只用于容器殼體間的聯(lián)接，如筒節(jié)和筒節(jié)、筒節(jié)和封頭的聯(lián)接。管法蘭只用于管道間的聯(lián)接。


　　特別注意：兩者不能互換！！！


　　容器法蘭：JB/T4700~4707《壓力容器法蘭》


　　管法蘭:


　　HG20592~20635《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》


　　GB/T9112~9125《鋼制管法蘭》


　　JB/T74~90《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》


　　法蘭標(biāo)準(zhǔn)中的三個重要參數(shù)


　　1、公稱直徑DN：


　　法蘭的公稱直徑是指與法蘭配合的容器或管子的公稱直徑。容器的公稱直徑是指容器的內(nèi)徑（用管子作筒體的容器除外），管子的公稱直徑指其名義直徑，為介于管子內(nèi)、外徑之間的某一數(shù)值，其中大多數(shù)接近管子的內(nèi)徑。公稱直徑相同的鋼管，其外徑是相同的，由于厚度是變化的，所以內(nèi)徑也是變化的。見表14-1。


　　2、公稱壓力PN：


　　公稱壓力是為制定標(biāo)準(zhǔn)而分的壓力等級。見表14-2。


　　3、

允許工作壓力：


　　壓力容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)中的公稱壓力是按法蘭材料16Mn（或16MnR）、設(shè)計溫度200oC條件下確定的，當(dāng)法蘭材料和溫度變化時，法蘭的允許工作壓力將增大或減小。例如表14-3中的長頸對焊法蘭的允許工作壓力。


　　如何選擇壓力容器法蘭


　　為一臺內(nèi)徑為Di，設(shè)計壓力為p，設(shè)計溫度為t的容器筒體或封頭選配法蘭。


　　1、根據(jù)容器的公稱直徑DN和設(shè)計壓力p，參照J(rèn)B/T4700表1初步確定法蘭的結(jié)構(gòu)型式。(甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭或長頸對焊法蘭）


　　2、根據(jù)容器的設(shè)計壓力p，設(shè)計溫度t及準(zhǔn)備采用的法蘭材料，按JB/T4700表6或表7（允許工作壓力表）確定所選法蘭的PN。


　　3、根據(jù)PN和DN再查看JB/T4700表1，驗證初步確定的法蘭型式是否符合要求。若不符合，則需變更法蘭類型或材料，重新確定PN。


　　4、按JB/T4701(甲型)或4702(乙型)或4703(長頸對焊)查取法蘭尺寸。