法兰标准

6.3法兰及紧固件 法兰、垫片及螺栓三者组成管道中可拆卸的连接结构，压力管道中应用很普遍也是一种很重要的连接形式。通常，法兰、螺栓与垫片三者共同构成一个密封副，三者共同作用，相辅相承，才能保证接头的良好密封。 盲板、8字盲板、限流孔板、混合孔板等与法兰、垫片及螺栓关系比较密切，常与它们配合使用，一起进行介绍。 6.3.1法兰 法兰是确定管道公称压力等级的基准件。由前面的介绍可知，法兰的种类很多，不同型式的法兰，其密封性能不同，适用场合也不同。在这里仅讨论不同型式的法兰应如何选用，仅供参考。 a.     法兰种类 ◆   结构型式  管道法兰按与管子的连接方式分为以下六种基本类型：平焊、对焊法、承插焊、松套、螺纹法兰和整体法兰，如图6－1。 ?/P> 图6－1  管道法兰与管子的连接方式 ◆密封面型式      法兰密封面有全平面、凸台面、凹凸面、榫槽面、环槽面等五种。见图6－2。 ?/P> 图6－2  法兰密封面型式 ◆   法兰代号 不同的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 其法兰的密封面及型式的名称、代号略有区别。见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 6－1、表6－2。 表6－1  密封面名称及代号对照表 序号 SH 3406－96 HG20592～20635－97 JB/T74～90－94 GB9112－2000 1 全平面（FF） 全平面（FF） 平面（FF） 2 凸台面（RF） 突面（RF） 凸面 突面（RF） 3 凹凸面（MF） 凹凸面（MFM） 凹凸面 凹凸面（MF） 4 榫槽面（TG） 榫槽面（TG） 榫槽面 榫槽面（TG） 5 榫槽面（TG） 环连接面（RJ） 环连接面 环连接面（RJ）           表6－2  结构型式代号对照表 序号 SH 3406－96 HG20592～20635－97 JB/T74～90－94 GB9112－2000 1 对焊（WN） 对焊（WN） 对焊（－） 对焊（－） 2 承插焊（SW） 承插焊（SW） 承插焊（－） 3 平焊（SO） 平焊（SO） 平焊（－） 平焊（－） 4 螺纹（PT） 螺纹（Th） 螺纹（－） 5 松套（LJ） 松套（PJ/LF） 松套（－） 松套（－） 6 法兰盖（－） 法兰盖（BL） 法兰盖（－） 法兰盖（－） 7 整体法兰（IF） 整体法兰（－） 整体法兰（－）           b．结构型式的选用： 平焊法兰：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； 对焊法兰：最常用的一种，它与管子为对焊连接，焊接接头质量比较好，而且法兰的颈部利用锥度过渡，可以承受较苛刻的条件； 承插焊法兰：常用于PN≤10.0MPa，DN≤40的管道中； 松套法兰：常用于介质温度和压力都不高而介质腐蚀性较强的情况。当介质腐蚀性较强时，法兰接触介质的部分(翻边短节)为耐腐蚀的高等级材料如不锈钢等材料，而外部则利用低等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封； 整体法兰：常常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在设备和阀门上常用。 b.密封面型式的选用： 全平面密封面：常与平焊型式配合以适用于操作条件比较缓和的(PNg1.0)工况下；常用于铸铁法兰或与铸铁连接的钢法兰； 凸台面密封面：是应用最广的一种型式，它常与对焊和承插焊型式配合使用，在"美式法兰"中，常用在PN2.0、PN5.0和部分PN10.0MPa压力等级中；在"欧式法兰"中则常用在PN1.6、PN2.5MPa压力等级； 凹凸面密封面：常与对焊和承插型式配合使用，在"美式法兰中不常采用，在"欧式法兰"中常用在PN4.0、PN6.4MPa等级中。但它不便于垫片的更换； 榫槽面密封面：使用情况同凹凸面法兰； 环槽面密封面：常与对焊连接型式配合(不与承插焊配合)使用，主要用在高温、高压或二者均较高的工况。在"美式法兰'中，常用在PN10.0(部分)、PN15.0、PN25.0、PN42.0MPa压力等级中。在"欧式法兰"中常用在PNl0.0、PN16.0、PN25.0、PN32.0、PN42.0。 6.3.2螺栓/螺母 选择法兰连接用紧固件材料时，应同时考虑管道操作压力、操作温度、介质种类和垫片类型等因素。 垫片类型和操作压力、操作温度一样，都直接对紧固件材料强度提出了要求。例如，采用缠绕式垫片密封的低压剧毒介质管道的法兰连接，尽管管道的操作压力和温度都不高，但因为使缠绕式垫片形成初始密封时所需要的比压力较大，从而要求紧固件的承受载荷也大，因此，在这种情况下就要求紧固件采用高强度合金钢材料。 合金钢螺柱均应采用高级优质钢.即材料牌号后均应加字母A，如35CrMoA、25CrMoVA 根据结构型式的不同，螺栓可分为六角头螺栓和双头螺栓(又称为螺柱)两类，而双头螺栓又分为通丝和非通丝两种。 六角头螺栓：常与平焊法兰和非金属垫片配合用于操作较缓和的工况下。六角头螺栓常用材料是BL3或者是Q235B； 双头螺栓：常与对焊法兰配合使用在操作条件比较苛刻的工况下，其中，因为通丝型双头螺栓上没有截面形状的变化，故其承载能力强。而非通丝型双头螺栓则相对承载能力较弱。 螺母材料常根据与其配合的螺栓材料确定，这些组合在一般的标准中都有规定。一般情况下，螺母材料应稍低于螺栓材料，并保证螺母硬度比螺栓硬度低HB30左右。 6.3.3垫片 垫片是借助于螺栓的预紧载荷通过法兰进行压紧，使其发生弹塑性变形，填充法兰密封面与垫片间的微观几何间隙，增加介质的流动阻力，从而达到阻止或减少介质的泄漏的目的。垫片性能的好坏以及选用的合适与否对密封副的密封效果影响很大。 常用的垫片可以分为三大类，即非金属垫片、半金属垫片和金属垫片。 a.非金属垫片： 石棉橡胶垫片，它是通过向石棉中加入不同的添加剂压制而成。在美国，很多标准中都将石棉制品列为致癌物质而禁用。但在世界范围内，石棉仍以其弹性好、强度高、耐油性好、耐高温、易获得等优点而得到广泛应用。 适用范围：T≤260℃，PN≤2.0MPa（SH 3401） T≤400℃，PN≤4.0MPa（国标） 用于水、空气、氮气、酸、碱、油品等介质工况下。 聚四氟乙烯(PTFE)包覆垫片： 适用范围：T＝－180～200℃，PN≤4.0MPa 常用于低温或者要求干净的场合下 b.半金属垫片 半金属垫片有缠绕式垫片、金属包覆垫片和柔性石墨缠绕垫三大类。 缠绕式垫片：是半金属垫片中最理想、也是应用最普遍的垫片。 特点：压缩回弹性好、强度高，有利于适应压力和温度的变化，能在高温、低温、冲击、振动及交变载荷下保持良好的密封性能。 缠绕钢带：20、1Cr13、0Cr19Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2等材料 非金属缠绕带：特制石棉、柔性石墨带和聚四氟乙烯带， 适用范围：PN＝2.0～10.0MPa 表6－3缠绕式垫片的型式及代号 形式 适用密封面型式 垫 片 型 式 代 号 SH3407-96 HG20610-97 JB/T90-94 GB4622.1-93 基本型 榫槽面 A A A A 带内环 凹凸面 C B B C 带外环 凸台面 B C C B 内外环 凸台面 PN≥5.0MPa、T≥350℃时。 D D D D             表6－4    常用缠绕式垫片的使用条件 垫 片 材 料 法兰公称压力（MPa） 温 度 范 围 ℃ 奥氏体不锈钢/特制石棉 ≤25.0 －50~500 奥氏体不锈钢/柔性石墨 ≤25.0 －196~600 奥氏体不锈钢/聚四氟乙烯 ≤10.0 －196~200       铁包式垫片：密封性能不如缠绕式垫片，故压力管道中用的不多，它常用在换热器封头等大直径的法兰连接密封副上。 柔性石墨复合垫 由冲齿或冲孔金属芯板与膨胀石墨粒子复合而成。适用于突面、凹凸面和榫槽面法兰。 c.金属垫片 金属垫片常用在高压力等级法兰上，以承受比较高的密封比压。常用的金属垫片有平垫、八角形垫和椭圆型垫三种。 金属平垫片：常与凸台面、凹凸面、榫槽面法兰使用。 八角形金属垫片和椭园形金属垫片：常与环槽面法兰使用。与椭圆形金属垫片相比八角形金属垫片容易加工，故其应用比较多。 金属垫片的材料应配合法兰材料选用，且要求垫片硬度比法兰密封面硬度低(不少于HB30)。 6.3.4盲板、8字盲板、限流孔板和混合孔板 它们常被夹在两片法兰之间以实现不同用途。 它们都应有两个和匹配法兰同样的密封面。