法兰的基础知识

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1、1.1、按化工行业标准分：整体法兰（IF）、螺纹法兰（Th）、板式平焊法兰（PL）、带径对 焊法兰（WN）、带颈平焊法兰（SO）、承插焊法兰（SW）、对焊环松套法兰（PJ/SE）、平 焊环松套法兰（PJ/RJ）、衬里法兰盖（BL（S）、法兰盖（BL）。2、按石化行业标准分：螺纹法兰（PT）、对焊法兰（WN）、平焊法兰（SO）、承插焊法兰 （SW）、松套法兰（LJ）、法兰盖（不表注）。3、按机械行业标准分：整体法兰、对焊法兰、板式平焊法兰、对焊环板式松套法兰、平焊 环板式松套法兰、翻边环板式松套法兰、法兰盖。平焊钢法兰:适用于公称压力不超过2.5MPa的碳素钢管道连接.平焊法兰的密封面可以制 成

2、光滑式,凹凸式和榫槽式三种光滑式平焊法兰的应用量最大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；对焊钢法兰: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的对焊法兰采用凹凸式密封 面.承插焊法兰：常用于PNW10.0MPa,DNW40的管道中；松套法兰：松套法兰俗称活套法兰，分焊环活套法兰，翻边活套法兰和对焊活套法兰常用 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

3、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。密封面形式：平面（FF）、突面（RF）、凸面（M）、凹面（F）、凹凸面（MF）、榫面（T） 槽面（G）、榫槽面（TG）、环连接面（RJ）。法兰材质有：20#、A105、Q235A、12Cr1MoV、16MnR、15CrMo、18-8、321、304、304L、316、 316L 等。4、按国家标准分：整体法兰、螺纹法兰、对焊法兰、带颈平焊法兰、带颈承插焊法兰、对 焊环带颈松套法兰、板式平焊法兰、对焊环板式松套法兰、平焊环板式松套法兰、翻边环板 式松套法兰

4、、法兰盖。因而使法兰盘进一步增大了刚性。故规定用于更高的压力范围(PN 0.6MPa6.4MPa)和直径范围(DN300mm2000mm)，适用温度范围为-20C450C。 由表4-16中可看出，乙型平焊法兰中DN 2000mm以下的规格均已包括在长颈对焊法兰的规 定范围之内。这两种法兰的联接尺寸和法兰厚度完全一样。所以DN2000mm以下的乙型平焊 法兰，可以 用轧制的长颈对焊法兰代替，以降低法兰的生产成本。平焊与对焊法兰都有带衬环的与不带衬环的两种。当设备是由不锈钢制作时，采用碳钢法兰 7 加不锈钢衬环，可以节省不锈钢。示意图中所示为带衬环的甲型平焊法兰。使用法兰标准确定法兰尺寸时，必须知

5、道法兰的公称直径与公称压力。压力容器法兰的公称 直径与压力容器的公称直径取同一系列数值。例如DN 1000mm的压力容器，应当配用 DN 1000mm的压力容器法兰。法兰公称压力的确定与法兰的最大操作压力、操作温度以及法兰材料有关。因为在制定法兰 尺寸系列、计算法兰厚度时，是以16MnR在200C时的机械性能为基准制定的。所以规定 以此基准所确定的法兰尺寸，在200C时，它的最大允许操作压力就认为是具有该尺寸法兰 的公称压力。例如，所谓公称压力PNO.6MPa的法兰，就是指具有这样一种具体尺寸的法兰， 该法兰是用16MnR制造的，在200C时，它的最大允许操作压力是0.6MPa。如果把这个 P

6、N0.6MPa的法兰用在高于200C的条件下，那么它的最大操作压力将低于它的公称压力 0.6MPa。反之，如果将它用于低于200C的条件下，仍 按200C确定其最高工作压力。如果 把法兰的材料改为Q235-A,那么Q235 A钢的机械性能比16MnR差,这个公称压力PN0.6MPa 的法兰，即使是在200C时操作，它的最大允许操作压力也将低于它的公称压力。反之， 如果把法兰的材料由16MnR改为15MnVR,那么，由于15MnVR的机 械性能优于16MnR,这个 公称压力PN0.6MPa的法兰，在200C操作时，它的最大允许操作压力将高于它的公称压力。 总之，只要法兰的公称直径、公 称压力确定

7、了，法兰的尺寸也就确定了。至于这个法兰允 许的最大操作压力是多少，那就要看法兰的操作温度和用什么材料制造的。压力容器法兰标 准中规定的法兰 材料是低碳钢(Q235-A、20g等)及普低钢(16Mn，16MnR和15MnVR等)， 表 4-17 是甲型平焊法兰和乙型平焊法兰，在不同温度下，它 们的公称压力与最大允许工作 压力之间的换算关系。利用这个表，可以将设计条件中给出的操作温度与设计压力换算成查 取法兰标准所需要的公称压力。例如，为一台操作温度为300C，设计压力为0.6MPa的容 器选配法兰。查表4-17可见：如果法兰材料用15MnVR,可按公称压力0.6MPa查取法兰尺 寸。如果法兰材料

8、用20R,则必须按公称压力为1.0MPa的查取法兰尺寸。例如，为一台操作温度为300C，设计压力为0.6MPa的容器选配法兰。查表4-17可见：如 果法兰材料用15MnVR,可按公称压力0.6MPa查取法兰尺寸。如果法兰材料用20R,则必须 按公称压力为1.0MPa的查取法兰尺寸。二 管法兰标准 由于容器筒体的公称直径和管子的公称直径所代表的具体尺寸不同，所以，同样公称直径的 容器法兰和管法兰，它们的尺寸亦不相同，二者不能互相代用。管法 兰的型式除平焊、对 焊法兰外，还有铸钢法兰、铸铁法兰、活套法兰、螺纹法兰等。管法兰标准的查选方法、步 骤与压力容器法兰相同。管法兰标准除GB9119.7-88

9、外，常用标准还有：化工部标准HG20592HG20602-97；中石化标准SH3406-96等。其中化工部标准中分为欧洲体系、美洲 体系等，我国常用的为欧洲体系。在此给出一道例题 4-6，来帮助读者理解法兰的标准及其选取。例4-6：为一台精馏塔配一对联接塔身与封头的法兰。塔的内径是1000mm,操作温度为280C, 设计压力为0. 2MPa。材质为Q235-A。解析： 根据操作温度、设计压力和所用材料,从表4-17可知,所要选用的法兰,应按公称压力为 0.6MPa 来查选它的尺寸。由于操作压力不高,直径不大,由表4-16可采用甲型平焊法兰、平面密封面,垫片材料选 用石棉橡胶板。法兰的各部尺寸可

10、从附录表9中查得,法兰并绘注于下图中。联接螺栓选用材料为为Q235-A, M20共36个。 法兰中英文对照表法兰 Flange 整体管法兰 integral pipe flange 钢管法兰 steel pipe flange 螺纹法兰 threaded flange 滑套法兰(包括平焊法兰) slip-on flange (SO); slip-on welding flange 承插焊法兰 socket welding flange 松套法兰 lap joint flange (LJF) 对焊法兰 welding neckflange (WNF) 法兰盖 blind flange, blin

11、d 孔板法兰 orifice flange 异径法兰 reducing flange 盘座式法兰 pad type flange 松套带颈法兰 loose hubbed flange 焊接板式法兰 welding plate flange 对焊环 welding neck collar (与 stub end 相似) 平焊环 welding-on collar 突缘短节 stub end, lap 翻边端 lapped pipe end 松套板式法兰 loose plate flange 压力级 pressure rating, pressure rating class 压力温度等级 pre

12、ssure-temperature rating 法兰密封面,法兰面 flange facing 突面 raised face (RF) 凸面 male face (MF) 凹面 female face (FMF) 榫面 tongue face 槽面 groove face 环连接面 ring joint face 全平面；满平面 flat face; full face (FF) 光滑突面 smooth raised face (SRF) 法兰面加工 facing finish 粗糙度 roughness光滑的 smooth 齿形 serrated 均方根 root mean square

13、（RMS）算术平均粗糙高度 arithmetical average roughness height （AARH） 配对法兰 companion-flange螺栓圆 bolt circle 法兰及附件标准GB/T9113GB91242000 法兰标准GB/T9113.1 GB/T9113.26-1988 整体钢制管法兰（1.642.0Mpa）GB/T9113.1.2GB/T9113.3.8整体钢制管法兰（平面） （1.62.0Mpa）整体钢制管法兰（凸面）（1.6;2.5;4.0;2.0;5.0;10.0Mpa）GB/T9113.9.15 整体钢制管法兰（凹凸面）（1.6;2.5;4.0;5

14、.0;10.0;15.0;25.0;Mpa）GB/T9113.16.20 整体钢制管法兰（榫槽面）（1.6;2.5;4.05.0;10.0Mpa）GB/T9113.21 .26 整体钢制管法兰（环连接）（2.0;5.0;10.0;15.0;25.0;42.0Mpa）GB/T9115.1.361988平面对焊钢制管法兰（0.2542.0） MpaGB/T9115.1 .5（平面）对焊钢制管法兰（0.25； 0.6； 1.0； 1.6； 2.0； Mpa）GB/T9115.6.16 （凸面）对焊钢制管法兰（0.25； 0.6； 1.0； 1.6； 2.5； 4.0； 2.0； 5.0 10.0；

15、15.0； 25.0； Mpa）GB/T9115.17 .23 （凹凸面）对焊钢制管法兰（1.6;2.5;4.0;5.0;10.0;15.0;25.0;Mpa） GB/T9115.24 30 （榫槽面）对焊钢制管法兰（1.6;2.5;4.0;5.0;10.0;15.0;25.0;Mpa） GB/T9115.31 .36 （环连接）对焊钢制管法兰（2.0;5.0;10.0;15.0;25.0;42.0Mpa） GB/T134021992 大口径碳钢管法兰JB/T79.1 .41994 整体铸钢管法兰（1.620Mpa,含 6.4）；（代 JB79-59）JB/T79.1 凸面 整体铸钢管法兰JB/T79.2凹凸面 整体铸钢管法兰JB/T79.3 榫槽面 整体铸钢管法兰JB/T79.4环连接面整体铸钢管法兰JB/T82.1 JB/T82.41994 对焊钢制管法兰；（代 JB82-59）JB/T82.1JB/T82.2JB/T82.3凸面对焊钢制管法兰 凹凸面对焊钢制管法兰 榫槽面对焊钢制管法兰JB/T82.4 环连接面对焊钢制管法兰JB771959JB781959JB791959JB801959JB821959法兰密封面型式铸铁法兰铸钢法兰 铸铁螺纹法兰 对焊钢法兰HGJ44HGJ68-1999钢制法兰（化工部工程建设技术规范）HG20592HG206051997 钢制法兰