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详解法兰,法兰分类,法兰标准及法兰用途

点击次数:1736 发布时间:2017-07-11

管法兰及其垫片、紧固件统称为法兰接头。法兰接头是工程设计中使用极为普遍、涉及面非常广泛的一种零部件。它是配管设计、管件阀门必不可少的零件,而且也是设备、设备零部件(如人孔、视镜液面计等)中必备的构件。此外,其它专业如工业炉、热工、给排水、采暖通风、自控等,也经常使用法兰接头。

法兰材质:锻钢、WCB碳钢、不锈钢、316L316304L304321、铬钼钢、铬钼钒钢、钼二钛、衬胶、衬氟材质。

法兰分类:平焊法兰、带颈法兰、对焊法兰、环连接法兰、承插法兰、及盲板等。

执行标准有GB系列(国家标准)JB系列(机械部)HG系列(化工部)ASME B16.5(美标)、BS4504(英标)、DIN(德标)、JIS(日标)。

国际管法兰标准体系:国际上管法兰标准主要有两个体系,即以德国DIN(包括原苏联)为代表的欧洲管法兰体系和以美国ANSI管法兰为代表的美洲管法兰体系。除此之外,还有日本JIS管法兰,但在石油化工装置中一般仅用于公用工程,而且在国际上影响较小。

各国管法兰简介: 

以德国及原苏联为代表的欧洲体系管法兰

美洲体系管法兰标准,以ANSI B16.5ANSI B 16.47为代表。

英国和法国管法兰标准,两国各有两套管法兰标准,综上所述,国际上通的管法兰标准可概括为两个不同的,且不能互换的管法兰体系:一个以德国为代表的欧洲管法兰体系;另一个是以美国为代表的美洲管法兰体系。IOS7005-1是国际标准化组织于1992年颁布的一项标准,该标准实际上是把美国和德国两套系列的管法兰合并而成的管法兰标准。 两个体系的管法兰连接尺寸安全不同,无法互配。两个体系的管法兰以压力等级来区分zui为合适,即欧洲体系为0.250.61.01.62.54.06.310.016.025.032.040.0MPa,美洲体系为1.02.05.011.015.026.042.0MPa

1、我国管法兰标准现状:我国化工、石化行业使用的管法兰常用的标准 1.英制管(国际上通用的配管系列) GB 91129125SH 3406

2、公制管(国内常用的钢管外径尺寸系列) HGJ4476JB/T7490 DIN的连接尺寸与JB标准是有所差别的,具体见下表:

标准

螺纹(M/螺孔(Φ)尺寸

JB系列2

M22/Φ

M30/Φ

M36/Φ

M42 /ΦM48全部

M48/Φ54全部

HG ISO JB系列1 BS TOCT DIN

M24 /Φ26

M33 /Φ36

M33 /Φ36

M39 /Φ42

M45/

Φ48

M45 /Φ48

两部分法兰配用时采取的措施

*行法兰的螺丝孔扩孔1mm

*行法兰螺丝孔扩孔2mm

可加

垫圈

可加

垫圈

一致

可加垫圈

(注:表中括号内的全部表示所有规格紧固件被第二行的紧固件所代替。部分表示有一HG新标准与JB老标准法兰配合使用时,要注意以下几点:

1.有三个法兰的螺栓个数不一致,其中有两个规格(PN0.25/DN500PN0.6/DN500)直接影响配合;PN1.0/DN80HG标准螺栓个数8JB标准螺栓个数是4

2.部分老标准法兰(JB系列2)的螺孔能扩孔12mm,另有一部分可在安装时加垫圈;

3.PN16.0MPa的高压管法兰,新HGJB标准连接尺寸完全不同。

法兰类型和密封面形式:

一、板式平焊法兰

板式平焊法兰(化工标准HG20592、国家标准GB/T9119、机械JB/T81):取材方便,制造简单,成本低,使用广泛;但刚性较差,因此不得用于有供需、易燃、易爆和较高真空度要求的化工工艺配管系统和高度、极度危害的场合。密封面型式有平面和突面。

二、带颈平焊法兰、

带颈平焊法兰属于国标法兰标准体系。是国标法兰(又称GB法兰)的其中一种表现形式,是设备或管道上常用的法兰之一。

带颈平焊法兰颈部高度较低,对法兰的刚度、承载能力有所提高。与对焊法兰相比,焊接工作量大,焊条耗量高,经不起高温高压及反复弯曲和温度波动,但现场安装较方便,可省略焊缝拍揉伤的工序。

法兰

标准号

 

密封面

压力等级

PN MPa

常用阀门配

套法兰

类型

代号

形式

代号

带颈平焊

SO

HG20594

 

GB/T9116-200

突面

PF

0.6-4.0

突面带劲平焊法兰是近年引进

石油化工装置中普遍使用的结构形式

凹凸面

MFM

1.0-4.0

榫槽面

TG

1.0-4.0

全平面

FF

0.6-1.6

三、带颈平焊法兰

带颈平焊法兰全称带颈平焊钢制管法兰英文名称:Slip-on 简称SO

带颈平焊法兰同板式平焊法兰一样也是将钢管、管件等伸入法兰内通过角焊缝与设备或管道连接的法兰。

带颈平焊法兰的密封面形式有:

突面(RF)、凹面(FM),凸面(M)、榫面(T),槽面(G),全平面(FF)

带颈平焊法兰的通径范围:DN10~DN600

适用范围:PN系列 PN2.5~PN40; Class系列Class150~Class1500

法兰材料:碳素钢、珞钼钢、304316304L316L321347CF8C

制造工艺 :锻造。

优点:带颈平焊法兰也属于平焊法兰,因为有个短颈,从而提高了法兰的强度改善了法兰的承载力度。所以可以用于更高压力的管道上。

缺点:较板式平焊法兰而言造价更高,由于其形状的特点在运输途中更容易磕碰。

法兰

标准号

 

密封面

压力等级

PN MPa

常用阀门配

套法兰

类型

代号

形式

代号

带颈对焊

WN

HG20595

 

JB/T82-94

突面

PF

1.0-25.0

PN4.0-10.0MPa的阀门通常配用凸面的管法兰,如Z41H-40J41H-64,160压力以上则选用环连接面,如J41H-160突面对焊法兰也可配对蝶阀止回阀

凹凸面

MFM

1.0-16.0

榫槽面

TG

1.0-16.0

环连接面

RJ

6.3-25.0

全平面

FF

1.0-1.6

四、整体法兰:整体法兰是一种法兰的连接方式。也是属于带颈对焊钢制管法兰的一种。材质有碳钢、不锈钢、合金钢等。在国内各个标准之中,用IF来表示整体法兰。多用于压力较高的管道之中。生产工艺一般为铸造。

在法兰类型中就是用一个“IF”来表示整体法兰的类型。一般为突面(RF,如果在易燃、易爆、高度和极度危害的使用工况之中,则可以选用除了RF面之外的凸凹面(MFM)及榫槽面(TG)的密封面的形式。

法兰

标准号

密封面

压力等级

PN MPa

常用阀门配

套法兰

类型

代号

形式

代号

整体法兰

IF

HG20596

JB/T79-94

GB/T9113-

2000

突面

PF

0.6-2.5

阀门上的整体法兰一般PN≤2.5为突面PN≥4.0为凹面PN≥16.0为环连接面PN16.0采用凹面。注:PN2.5的氨用阀门采用凹面(FM)

凹凸面

MFM

1.0-16.0

榫槽面

TG

1.0-16.0

环连接面

RJ

0.6-25.0

全平面

FF

1.0-1.6

五、承插焊法兰

承插焊法兰是一端与钢管焊接另一端用螺栓连接的的法兰。

密封面形式:突面(RF)、凹凸面(MFM)、榫槽面(TG)、环连接面(RJ

应用范围:锅炉压力容器、石油、化工、造船、制药、冶金、机械、冲压弯头食品等行业承插焊法兰:常用于PN≤10.0MPaDN≤40的管道中;

法兰

标准号

 

密封面

压力等级

PN MPa

常用阀门配

套法兰

类型

代号

形式

代号

承插焊

SW

HG20597

GB/T9114-

2000

突面

PF

1.0-1.0

近年引进的石油人工装置中普遍使用的结构形式

凹凸面

MFM

1.0-1.0

榫槽面

TG

1.0-1.0

六、螺纹法兰

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套实现连接,是一种非焊接法兰。它和平焊法兰或对焊法兰相比,螺纹法兰具有安装、维修方便的特点,可在一些现场不允许焊接的管线上使用。合金钢法兰有足够的强度,但不易焊接,或焊接性能不好,亦可选择螺纹法兰。但在管道温度变化急剧或温度高于260℃低于-45℃的条件下,建议不使用螺纹法兰,以免发生泄漏。

法兰

标准号

 

密封面

压力等级

PN MPa

常用阀门配

套法兰

类型

代号

形式

代号

螺纹法兰

TH

HG20598

GBT/9114-2000

突面

RF

0.6-4.0

在工程建设中比较常用,安装方便不需要焊接

全平面

FF

0.6-1.6

七、对焊环松套法兰

对焊环松套法兰是可以活动的法兰片,一般是配套在给排水配件上,厂家出厂时伸缩节两端就各有一片法兰,直接与工程中的管道、设备用螺栓连接。

作用:使用对焊环松套法兰的目的一般是为了节省材料,其结构分成两部分,管子部分一头和管道接,一头做成对焊环。法兰盘采用低等级的材料,而管子部分使用和管道一样的材料,达到节省材料的目的。

对焊环松套法兰的优点:

1、节约成本。当管材材质特殊,价格昂贵时,焊接同样材质的法兰成本高。

2、不便于焊接或不便于加工或需要的强度大。如塑料管、玻璃钢管之类。

3、便于施工如连接时法兰螺栓孔对应不便于找正或者防止日后更换设备法兰螺栓孔有变等。

对焊环松套法兰缺点:

1、承受压力低。

2、焊环处强度低(特别是厚度3mm以下时)

八、平焊环松套法兰:平焊环松套法兰盘是可以活动的法兰片。直接与工程中的管道、设备用螺栓连接。使用平焊环松套法兰盘的目的一般是为了节省资料,其结构分成两部分,管子局部一头和管道接,一头做成翻边,法兰盘部分套在翻边上。法兰盘采用低等级的资料,而管子局部使用和管道一样的资料,达到节省资料的目的。

平焊环松套法兰的缺点:

1)接受压力低。

2)焊环处强度低(特别是厚度3mm以下时)

平焊环松套法兰的优点:

1)方便于焊接或方便于加工或需要的强度大,如塑料管、玻璃钢管之类。

2)便于施工如连接时法兰螺栓孔对应方便于找正或者防止日后更换设备法兰螺栓孔有变等。

3)价格高贵时,节约本钱。当管材材质特殊,焊接同样材质的法兰成本高。

法兰

标准号

 

密封面

压力等级

PN MPa

常用阀门配

套法兰

类型

代号

形式

代号

对焊环松套

PJ/SE

HG20599

JB/84-94

GB/T9120-2000

突面

RF

0.6-4.0

适用腐蚀性介质的

平焊环松套

PJ/RJ

HG20600

JB/83-94

GBT9121-2000

突面

RF

0.6-1.6

凹凸面

MFM

1.0-1.6

榫槽面

TG

1.0-1.6

九、法兰盖:也称盲板法兰、盲板。是中间不带孔的法兰,供封住管道堵头用。作用与焊接封头及丝扣管帽是一样的,只不过盲板法兰和丝扣管帽可以随时卸下来,而焊接封头则不行。密封面的形式种类较多,有全平面、突面、凹凸面、榫槽面、环连接面。生产主要区域在孟村一带。

法兰盖密封面:平面(FF)、突面(RF)、凹凸面(MFM)、榫槽面(TG)、环连接面(RJ)

法兰

标准号

 

密封面

压力等级

PN MPa

常用阀门配

套法兰

类型

代号

突面

RF

法兰盖

BL

HG20601

JB/T84-94

GBT/9123-

2000

凹凸面

MFM

0.25-25.0

用于管道段部或作封头用

榫槽面

TG

1.0-16.0

环连接面

RJ

6.3-25.0

全平面

FF

0.25-1.6

十、衬里法兰盖:衬里法兰盖是一种盲板法兰,接近介质的一边堆焊不锈钢,为1 个整体。衬里法兰盖用在有腐蚀性介质的管道上作盲板用。与普通法兰盖的区别是与介质接触面增加了防腐衬层。

法兰

标准号

 

密封面

压力等级

PN MPa

常用阀门配

套法兰

类型

代号

形式

代号

衬里

法兰盖

BL(S0

HG20602

突面

PF

0.6-4.0

为节省不锈钢等贵金属材料而编制

凹凸面

MFM

1.0-4.0

榫面

T

1.0-4.0

十一、美标带颈平焊法兰:带颈平焊法兰连接于管端。主要是使管子与管子相互连接的零件。带颈平焊法兰上有孔眼,可穿螺栓,使两法兰紧连,法兰间用衬垫密封。带颈平焊法兰联接指由一对法兰、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。带颈平焊法兰适用于公称压力不超过2.5MPa的钢管道连接。带颈平焊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0.252.5MPa的带颈平焊法兰采用凹凸式密封面。

法兰

标准号

 

密封面

压力等级

PN MPa

常用阀门配

套法兰

类型

代号

形式

代号

美标带劲平焊

SO

HG20616

美标

突面

PF

2.0-26.0

PN2.5-5.0美标阀门配套

十二、美标带劲对焊法兰

美标法兰是使管子与管子相互连接的零件,连接于管端。美标对焊法兰由锻造而成和浇铸而成两种方法。美标对焊法兰根据带颈情况可以分为带颈美标对焊法兰和不带颈的美标对焊法兰。美标对焊法兰由两个法兰盘加上法兰垫,用螺栓紧固在一起,完成了连接。美标法兰上有孔眼,螺栓使两法兰紧连.法兰间用衬垫密封。

法兰

标准号

 

密封面

压力等级

PN MPa

常用阀门配

套法兰

类型

代号

形式

代号

美标带劲平焊

SO

HG20616

美标

突面

PF

2.0-42.0

一般PN≤11.0MPa选用突面,PN15.0MPa选用环连接面