法蘭


　　容器零部件間的連接有不可拆（焊接）、可拆兩種。由于生產工藝要求，以及為了制造、運輸、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。


　　盡管可拆卸結構有法蘭聯接、螺紋聯接和承插式聯接等。但法蘭連接以其特有的密封可靠、強度高、適應范圍廣等優點在化工、制藥設備和管道上應用廣發。

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316L不銹鋼美標法蘭

　　法蘭連接的結構及密封機理


　　工作機理：通過螺栓預緊，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，阻止了介質通過墊片內部毛細孔的滲透性泄漏和墊片與密封面間的界面泄漏。從而實現預密封。


　　保證法蘭連接密封不漏的條件是：預緊時，預緊力作用在墊片上的預緊比壓不低于預緊密封比壓；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


　　根據法蘭與設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。(標準中有具體的溫度、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；平焊是兩個角接環焊縫，對焊是一個對接環焊縫。


　　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備和管道殼體不產生附加彎曲應力；用碳鋼制造時，可節省貴重金屬消耗。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


　　套在焊環上


　　套在帶環上

　　3、螺紋法蘭


　　廣泛用于小直徑高壓管道上，法蘭對管壁產生的附加應力較小。


　　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：結構簡單，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.材質要求：耐腐蝕，不污染產品，具有一定的彈性，適當的機械強度和柔韌性，在溫度變化時不易變質硬化或軟化。
 

　　2.分類：


　　壓力容器法蘭和管法蘭的標準


　　容器法蘭只用于容器殼體間的聯接，如筒節和筒節、筒節和封頭的聯接。管法蘭只用于管道間的聯接。


　　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》


　　法蘭標準中的三個重要參數


　　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、外徑之間的某一數值，其中大多數接近管子的內徑。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準而分的壓力等級。見表14-2。


　　3、

允許工作壓力：


　　壓力容器法蘭標準中的公稱壓力是按法蘭材料16Mn（或16MnR）、設計溫度200oC條件下確定的，當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


　　為一臺內徑為Di，設計壓力為p，設計溫度為t的容器筒體或封頭選配法蘭。


　　1、根據容器的公稱直徑DN和設計壓力p，參照JB/T4700表1初步確定法蘭的結構型式。(甲型平焊法蘭、乙型平焊法蘭或長頸對焊法蘭）


　　2、根據容器的設計壓力p，設計溫度t及準備采用的法蘭材料，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。