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法兰的类型

发布时间:2015-08-18 点击数:4560

如前所述,按照ASME B16.5,法兰类型主要有:对焊Welding Neck,,带颈平焊Slip On,,承插焊Socket Weld,,松套Lap Joint,,螺纹Threaded 和法兰盖Blind。以下是各类型法兰的界定和简要介绍,同时附有简图。


法兰类型



对焊法兰

对焊法兰容易理解,因其带有长锥形颈部,该颈部逐渐过渡到管和管件的壁厚。该锥形过渡为高压,低温或高温应用提供了重要的增强作用。从法兰厚度到管道或管件的锥形过渡非常有益。

对焊法兰的内孔与相配套的管道和管件内径一致,这样不会导致流体受阻,能防止流体紊乱,降低腐蚀。对焊法兰的锥形颈部也提供了极好的应力分布,同时也容易做射线检测以发现焊接缺陷。

对焊法兰将与管道和管件通过V型对接焊缝连接,采用单面全熔透焊剂。


对焊法兰详图

1.对焊法兰 2. 对接焊缝 3. 管或者管件


平焊法兰

根据内压计算的平焊法兰计算强度,大约是对焊法兰的2/3,平焊法兰的疲劳寿命大概是对焊法兰的1/3。

平焊法兰由两个角焊缝与管道连接,两道焊缝分别位于平焊法兰的外表面和内表面。

平焊法兰的一个缺点是:平焊法兰必须先焊接管道然后才能连接管件。平焊法兰和弯头的组合是不可能的,原因在于弯头没有直段,无法全部插入平焊法兰。


平焊法兰详图

1. 平焊法兰 2. 外角焊缝 3. 内角焊缝 4.管道


承插焊法兰

承插焊法兰最初用于小尺寸高压管道系统。其静态强度与平焊法兰相同,但是其疲劳寿命比平焊法兰高50%。

承插焊法兰通过一道角焊缝与管道相连,该角焊缝位于法兰外侧。但是,在焊接之前,在法兰和管道之间必须留好间隙。

ASME B31.1 127.3关于承插焊缝的装配规定:焊接接头装配时,公称管或管子应插至承插焊插口最深处,然后,往回抽使管端离开承插焊插口台肩约2mm。对于内部无台肩的套管型接头,应在公称管或管子对接端之间留有2mm的间隙。根部间隙的目的在于降低焊缝金属在凝固过程中可能会发生在根部的残余应力。

根部焊接间隙的存在也给承插焊法兰带来缺点。对于腐蚀性产品,通常指不锈钢管道系统,管子和法兰之间的裂纹会带来腐蚀问题。在一些工艺管道系统中禁止使用承插焊法兰。

和平焊法兰一样,承插焊法兰原则上也必须先焊接管道再连接管件。


承插焊法兰详图


1. 承插焊法兰 2. 角焊缝 3.管子 X. 膨胀间隙


松套法兰

松套法兰没有突起的密封面,他们需要和“翻边接头”共同组成连接副。

松套法兰外形与带颈平焊法兰类似,二者不同之处在于:一是松套法兰面内壁有过渡圆弧,二是松套法兰内径要足以容纳带有搭接边的翻遍短接。

松套法兰的承压能力较低,其承压能力高于带颈平焊法兰,其疲劳寿命是对焊法兰的十分之一。

松套法兰可以在全压力系列和全尺寸范围使用。松套法兰套于管子外部,不需要焊接。栓接压力通过法兰压紧翻边短接,然后传递到密封垫片上。

松套法兰具有明显的优势:

1. 法兰在管道上自由转动,使得螺栓连接变的简单。

2. 法兰不与管道内介质接触,故价格低廉的碳钢松套法兰可以用于耐蚀管道系统。

3. 在腐蚀性管道系统中,松套法兰可以被快速取出而反复使用。


松套法兰详图



1. 松套法兰 2. 翻边短接 3. 对接焊缝 4. 管子或者管件


翻边短接


翻边短接须与松套法兰配合使用。该种法兰连接通常用于低压非关键部位,同时,也是一种经济实惠的法兰连接方式。在不锈钢管道系统中,碳钢的松套法兰可以使用,因为法兰并不与管道内的产品相接触。

翻边短接通常在全尺寸管道试用。其尺寸和公差由ASME B16.9 规定。轻型耐蚀翻边短接由MSS SP43规定。


松套法兰连接副



螺纹法兰


螺纹法兰的主要特点是不需要焊接即可与管道连接。尽管螺纹法兰可以在全压力和全尺寸范围应用,但如今螺纹法兰主要用于小尺寸管道。管道系统中螺纹法兰和管件不能采用薄壁管,因为管子加工螺纹会减少管子厚度。因此,必须选择加厚的管壁。

ASME B31.3管道指南中说:如果螺纹管用于压力高于250 psi 蒸汽管道、或者压力高于100psi , 温度高于220 ℉的供水系统时,该管道须为无缝钢管,壁厚至少为ASME B36.10中的SCH80级别。


螺纹法兰详图



1.螺纹法兰 2. 螺纹 3. 管道或管件


法兰盖

法兰盖没有内孔,用于管道端部封闭、阀门或者压力容器启闭。

从内压和螺栓载荷压力来讲,法兰盖,特别是大尺寸法兰盖,属于高应力法兰。但是,由于该应力多属于接近于中心的弯曲类型,由于没有标准内径,法兰盖可以用于高压高温领域。


法兰盖详图



1. 法兰盖 2. 螺柱 3.  密封垫片 4. 其他类型的法兰

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