法兰、垫片及阀门基本知识.

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1、 兰州石油化工公司助剂厂 金万元 2007年1月31日 常用法兰、垫片常用法兰、垫片 及阀门选用及阀门选用 讲义内容 第一部分：法兰 第二部分：垫片 第三部分：阀门产品型号及代号说明 第一部分、法兰 一、法兰的型式、参数。 二、法兰密封面 三、法兰公称通径和钢管外经 四、法兰的标记 五、压力容器法兰 一、法兰结构型式、参数 按法兰结构及其管子的连接方式分为： 整体 法兰、螺纹法兰、对焊法兰、平焊法兰、松套法 兰与法兰盖等。 整体法兰系指泵、阀、机等机械设备与管道连 接的进出口法兰，通常和这些管道设备制成一体 ，作为设备的一部分。 螺纹法兰是将法兰的内孔加工成管螺纹，并 和带螺纹的管子配合实现连

2、接，是一种非焊接法 兰。与焊接法兰相比，它具有安装、维修方便的 特点，可在一些现场不允许焊接的场合使用。但 在温度高于260和低于-45的条件下，建议不 使用螺纹法兰，以免发生泄漏。 一、法兰结构型式、参数 对焊法兰又称高颈法兰，它与其他法兰 不同之处在于从法兰与管子焊接处到法兰 盘有一段长而倾斜的高颈，此段高颈的壁 厚沿高度方向逐渐过渡到管壁厚度，改善 了应力的不连续性，因而增加了法兰强度 。对焊法兰主要用于工况比较苛刻的场合 ，如管道热膨胀或其他载荷而使法兰处受 的应力较大，或应力变化反复的场合；压 力、温度大幅度波动的管道和高温、高压 及零下低温的管道。 一、法兰结构型式、参数 平焊法兰

3、又称搭焊法兰。平焊法兰与管 子的连接是将管子插入法兰内孔至适当位 置，然后在搭焊，其优点在于焊接装配时 较易对中，且价格便宜，因而得到了广泛 的应用。按内压计算，平焊法兰的强度约 为相应对焊法兰的三分之二，疲劳寿命约 为对焊法兰的三分之一。所以，平焊法兰 只适用于压力等级比较低，压力波动、振 动及震荡均不严重的管道系统中。 一、法兰结构型式、参数 松套法兰的连接实际也是通过焊接实现的， 只是这种法兰是松套在已与管子焊接在一起的附 属元件上，然后通过连接螺栓将附属元件和垫片 压紧以实现密封，法兰（即松套）本身则不接触 介质。这种法兰连接的优点是法兰可以旋转，易 于对中螺栓孔，使用在大口径管道上易

4、于安装， 也适用于管道需要频繁拆卸以供清洗和检查的地 方。其法兰附属元件材料与管子材料一致，而法 兰材料可与管子材料不同，因此比较适合于输送 腐蚀性介质的管道。 一、法兰结构型式、参数 二、法兰密封面 二、法兰密封面 法兰密封面型式和代号（GB/T9112-2000） 密封面型式代号 平面FF 突面RF 凹凸面凸面MFM 凹面F 榫槽面榫面TGT 槽面G 环连接面RJ 三、法兰公称通径和钢管外经 1、法兰公称通径 在管道系统中，管道元件公称通经是一个重要的基 本参数。公称通经是仅与制造尺寸有关且引用方 便的一个园整数值，不适用于计算，它是管道系 统中除了用外经和螺纹尺寸代号标记的元件以外 的所

5、有其他元件通用的一种规格标记。法兰公称 通经与管道公称通经含义相同，它并不是某一个 实际结构尺寸，也不等于法兰内经，而仅仅是与 制造尺寸有关联的经过园整后的一个名义尺寸， 其标记方法是在字母“DN”后跟一个以mm为单位 的数字。 三、法兰公称通径和钢管外经 2、钢管外经： 我国目前生产和使用的钢管，从外径来分有两个 系列：标准中标注为“系列”和“系列”，或称“A 系列”及“B系列”。系列或A系列的钢管为“英制管” ，俗称“大外径管”；系列或B系列的钢管为“公制管 ”，俗称“小外径管”。所谓“大外径管及小外径管”的 含义是：在相同管道公称通径的条件下，管道附件（诸如 法兰、阀门、管件及管道过滤器

6、等）所配用钢管外径尺寸 的大小，尺寸大的叫“大外径”管；尺寸小的叫“小外径 ”管。例如：公称通经DN100的法兰，配管外径为114.3mm 及108mm两种，外径114.3mm的钢管称为“大外径”管或“ 系列或A系列”管；外径108mm的钢管称为“小外径”管 或“系列或B系列”管。钢管外径系列是管法兰尺寸的 基础。 三、法兰公称通径和钢管外经 管法兰公称通径和钢管外径 公 称 通 径 钢管外径公称 通径 钢管外径 欧洲系列美洲系列欧洲系列美洲系列 系列系列系列系列系列系列 1521.31821.3100114.3108114.3 2026.92526.9125139.7133141.3 253

7、3.73233.7150168.3159168.3 4048.34548.3200219.1219219.1 5060.35760.3250273.0273273.0 8088.98988.9300323.9325323.9 四、法兰的标记 1、对焊法兰： 公称通径100mm、公称压力2.5MPa的平 面对焊法兰：法兰 DN100-PN25 FF（系 列）GB/T9115.1-2000 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的突 面对焊法兰：法兰 DN100-PN25 RF（系 列）GB/T9115.1-2000 公称通径80mm、公称压力4.0MPa的凸 面对焊法兰：法兰 DN100-PN4

8、0 M（系列 ）GB/T9115.2-2000 四、法兰的标记 2、带颈平焊法兰 公称通径100mm、公称压力2.5MPa的平面 带颈平焊法兰：法兰 DN100-PN25 FF（ 系列）GB/T9116.1-2000 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的突面带 颈平焊法兰：法兰 DN100-PN25 RF（系 列）GB/T9116.1-2000 公称通径80mm、公称压力4.0MPa的凸面带 颈平焊法兰：法兰 DN80-PN40 M（系列 ）GB/T9116.2-2000 四、法兰的标记 3、法兰盖 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的平面 钢制管法兰盖：法兰盖 DN80-PN25 F

9、F GB/T9123.1-2000 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的突面 钢制管法兰盖：法兰盖 DN80-PN25 RF GB/T9123.1-2000 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的凸面 钢制管法兰盖：法兰盖 DN80-PN25 M GB/T9123.2-2000 五、压力容器法兰 1、法兰分类及法兰类型代号 类型平焊法兰对焊法兰 甲型乙型长颈 标准号JB/T 4701JB/T 4702JB/T 4703 法兰类型名称及代号 一般法兰法兰 衬环法兰法兰C 密封面型式代号 平面密封面平密封面RF 凹凸面密封面凹密封面FM 凸密封面M 榫槽面榫密封面T 槽密封面G 五、压力容器

10、法兰 2、法兰标记 法兰标记由7部分组成。 标准编号 法兰总高度，mm 法兰厚度，mm 公称压力，MPa 公称直径，mm 密封面型式代号 法兰名称及代号 五、压力容器法兰 2、法兰标记 公称压力2.5MPa、公称直径1000mm的 平面密封长颈对焊法兰，厚度78mm，总高 度155mm的标记为： 法兰-RF 1000-2.5/78-155 JB/T470320000 第二部分、垫片 一、垫片的结构型式和种类 二、非金属平垫片 三、金属复合垫片 四、金属垫片 五、垫片尺寸选用 一、垫片的结构型式和种类 1、垫片的结构型式 工业上使用的平垫片一般由密封元件及内、 外加强环组成，密封元件或称垫片本体

11、是阻止泄 漏的关键部分。其常用的材料有非金属材料，如 柔性石墨、聚四氟乙烯、纤维增强橡胶基复合板 等。此外，密封元件材料也可以是刚性或柔性的 金属，通常用于压力和温度较高的场合。对于非 金属材料的密封元件，通常插入金属材料予以增 强，同时也方便了如石墨等易破碎材料密封元件 的制造加工。增强材料可以是金属薄板或丝网,金 属薄板常常采用冲刺孔的方式以提高增强效果和 增加弹性，并通过粘结剂和辊压将它们贴合在一 起。密封元件也可以可设一表面层或抗粘结处理 层来增加密封效果和防止法兰密封面粘结。 一、垫片的结构型式和种类 1、垫片的结构型式 外加强环或外环材料均为实体金属，其作用 是：帮助密封元件安装时

12、对中；防止密封元件过 份压缩而破坏；防止垫片吹出和减少法兰转动等 。外加强环不与密封介质接触，因此不要求耐介 质腐蚀，故常常由碳钢材料制成。外加强环还可 以与密封元件制成一体，例如金属齿形垫片、波 齿复合垫片。 内加强环或内环接触流体，其材料应能抵御 密封介质的腐蚀。内加强环的作用是：防止密封 元件与容器或管道法兰之间的空隙，以避免此空 隙干扰流体的流动以及由此引起的流体对垫片的 冲蚀。 一、垫片的结构型式和种类 2、垫片的种类 金属垫片 金属复合垫片 非金属软垫片 法兰用密封垫片 非金属软垫片 聚四氟乙烯垫片 聚四氟乙烯包覆垫片 橡胶垫片 石棉橡胶垫片 非石棉纤维橡胶垫片 金属缠绕式垫片 金

13、属冲齿板柔性石墨复合垫片 金属波齿复合垫片 金属齿型复合垫片 金属包履垫片 金属平垫片 金属波纹形垫片 金属齿形垫片 金属环形垫片 金属透镜垫片 八角形环垫 椭圆形环垫 RX型及BX型自紧 密封环垫 二、非金属平垫片 1、 国产石棉橡胶板使用范围和性能 名 称 牌号表面颜色横向抗拉强度 /MPa 适用条件标准 压力 p/MPa 温度 t/ 石 棉 橡 胶 板 XB450紫色19.06.0450GB/T398 5-1995 XB350红色12.04.0350 XB200灰色6.01.5200 耐 油 石 棉 橡 胶 板 NY200石墨色26.04.0400GB/T539 -1995 NY250浅

14、蓝色9.02.5250 NY150灰白色8.01.5150 二、非金属平垫片 、聚四氟乙烯包履垫片 聚四氟乙烯包履垫片是一种非金属复合型软垫片，一般由包 封皮及嵌入物两部分组成。包封皮主要起抗腐蚀作用，通常由聚 四氟乙烯材料制成，嵌入物（填料）为带或不带金属加强筋的非 金属材料，通常由石棉橡胶板制成。 聚四氟乙烯包履垫片主要适用于全平面型及突面型钢制管法 兰连接，适用公称压力PN为0.65.0MPa、工作温度为0150 的腐蚀介质或对清洁度有较高要求的介质。 管法兰用聚四氟乙烯包履垫片按制造方式可分为三种型式： 剖切型（S型）、机加工型（M型）、折包型（F型）。剖切型是采 用聚四氟乙烯筒料车削

15、成0.81mm厚的环状薄片，从外侧厚度的 中心切开，在切口中放入芯材。切口开至距内孔处约1.52mm。 对于机加工型包履垫片，其包封层内径可与法兰内径一致，以防 止流体在法兰处产生涡流。对于折包型包履垫片，它是由厚度为 0.40.8mm的带状聚四氟乙烯薄膜，用热密封方法将两端热合后 包在环状的芯材外面呈U形状，制造简便，适用于尺寸较大的法兰 密封。 二、非金属平垫片 、聚四氟乙烯包履垫片 标记示例 公称通径50mm、公称压力1.0MPa的剖切型聚四氟乙烯垫片： S-50-1.0 GB/T 公称通径50mm、公称压力1.0MPa的机加工型聚四氟乙烯垫片： M-50-1.0 GB/T 公称通径50

16、mm、公称压力1.0MPa的折包型聚四氟乙烯垫片： F-50-1.0 GB/T 三、金属复合垫片 、金属缠绕式垫片 金属缠绕式垫片是由金属带和非金属带螺旋复合绕 制而成的一种半金属平垫片。其特性是：压缩、回弹性 能好；具有多道密封和一定的自紧功能；对于法兰压紧 面的表面缺陷不太敏感，不粘接法兰密封面，容易对中 ，因而拆卸便捷；可部分消除压力、温度变化和机械振 动的影响；能在高温、低压、高真空、冲击振动等循环 交变的各种苛刻条件下，保持其优良的密封性能。 缠绕式垫片按其结构不同可分为四种型式：基本型 、带内环型、带定为环型、带内环和定为环型。 三、金属复合垫片 垫片型式代号（GB/T4622.12003） 垫片型式代号适用等法兰密封面形 式 基本型A榫槽面 带内环型B凹凸面 带定为环型 C平面 突面带内环和定为环 型 D 三、金属复合垫片 垫片材料代号（GB/T 4622.12003） 定为环材料金属带材料填充带材料内环 名称代