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1、法兰及紧固件( q5 d& Q; y: r7 C! B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。7 Vu8 U; L& W# q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。5 n2 C( c6 s8 ! - _7 T3.1法兰0 G H% i! W. n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
2、应如何选用，仅供参考。 m* _s# b& H: O& F2 e- _a. 法兰种类. r( s$ N) X; J& G. Y$ qg; P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。( ! V9 r! g6 u( A/ R8 r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。& Y z4 E* 6 M8 w法兰代号 ; J1 b4 H _7 G2 h不同的标准其法兰的密封面及型式的名称、代号略有区别。见表61、表62。5 P5 V; N9 ?* W, o表61密封面名称及代号对照表1 _$ r0 H6 * u1
3、 Y. A, v序号 SH 340696 HG205922063597 JB/T749094 GB91122000$ V1 i) T; _( W2 Z% P- 5 l D1 全平面（FF） 全平面（FF） 平面（FF）6 l; U3 J6 M8 X9 q2 凸台面（RF） 突面（RF） 凸面 突面（RF）0 - l: d+ q: # z* o3 凹凸面（MF） 凹凸面（MFM） 凹凸面 凹凸面（MF）. R/ 0 v% P; ( G4 榫槽面（TG） 榫槽面（TG） 榫槽面 榫槽面（TG）: a1 ; C9 A5 榫槽面（TG） 环连接面（RJ） 环连接面 环连接面（RJ）7 c0 m % h
4、* y( m0 7 su X/ l. u5 o- W. B% Q1 w表62结构型式代号对照表$ |% r- O- |- u8 D1 o! P序号 SH 340696 HG205922063597 JB/T749094 GB91122000/ Y& g8 L& C( b2 7 1 对焊（WN） 对焊（WN） 对焊（） 对焊（）5 j4 v3 I9 M ( d5 K- . J2 承插焊（SW） 承插焊（SW） 承插焊（） S& B& K: u G3 平焊（SO） 平焊（SO） 平焊（） 平焊（）5 J - Z# 0 q4 螺纹（PT） 螺纹（Th） 螺纹（）6 6 O1 r2 H+ E( u:
5、5 松套（LJ） 松套（PJ/LF） 松套（） 松套（）9 H c Z$ YT# 3 t. W6 法兰盖（） 法兰盖（BL） 法兰盖（） 法兰盖（）& u( A7 B E9 H! p7 整体法兰（IF） 整体法兰（） 整体法兰（）5 m8 e9 c3 P9 T+ F1 T$ Q4 k$ T* r8 s% n9 _8 J5 |0 rb结构型式的选用：6 i5 i. I. w; : X* $ w A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；! A0 f5 U# l# 0 Z9 D0 cv对焊法兰：最常用的一种，它与管子为对焊连接，焊接接头质
6、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；; U: ?, D- G0 k承插焊法兰：常用于PN10.0MPa，DN40的管道中；5 d( c. E?0 - W- m9 V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；* m m% y0 A! D; q; m6 / Z2 h& k+ G0 v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。: n E9 I i& s- b, M$ J7
7、mb.密封面型式的选用：: 7 Q1 0 M. W( w8 H: W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；+ E1 P4 ) - 6 M H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；, C! * a) W. : t, s+ f1 Q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、PN4MPa等级中。但它不便于垫
8、片的更换；E5 q% J5 S# ) K1 d榫槽面密封面：使用情况同凹凸面法兰；4 O0 v1 E) + c+ OM! 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、PN10、PN25.0、PN32.0、PN42.0。$ Q. A) D( N7 S9 J9 F4 A7 B3.2螺栓/螺母 ; _. U/ Ws. + XL* y, i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
9、因素。 q3 i) d8 w1 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。 4 q1 R5 1 Y4 i# H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 。% A; X. g( s9 s) I/ y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 。-
10、 2 Z4 r; u0 L# e3 R+ j; K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； 1 G% I. e4 ?2 W! H* t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。 $ S$ u7 S: N. E6 i- | t4 ?, a3 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。 5 j& r b) _ _
11、* v3.3垫片 + w4 M3 v4 n9 * K& r+ w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。 9 m; Q% m6 d Q& i* |$ z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。 4 B$ n2 Z6 z7 / p* Qa.非金属垫片： + |$ - H2 q4 L# y7 n5 X石棉橡胶垫片:1 g8 V( a4 y* K8 3 D; s它是通过向石棉中加入不同的添加剂压制而成。
12、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。 ) F8 w& V% w/ b 适用范围：T260，PN2.0MPa（SH 3401） : _1 N. . 6 c7 _T400，PN4.0MPa（国标） * 9 Q: T. E6 Z/ S( 8 J0 l用于水、空气、氮气、酸、碱、油品等介质工况下。 ) X9 H. x( Y+ 8 y, 聚四氟乙烯(PTFE)包覆垫片： 2 3 O* 6 h zT; 适用范围：T180200，PN4.0MPa ) . Z- q: Y& L常用于低温或者要求干净的场合下
13、! g4 R9 C8 T. |b.半金属垫片 # TO3 4 l6 9 t8 q7 S1 t& r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。 & T! si4 v. V6 o! v/ D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。 1 f$ F* H# P s9 X5 o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。 4 T. % R8 h5 E g0 Y v8 a H7 $ y缠绕钢带：20、1Cr13、0Cr19Ni9、0Cr18Ni10Ti、0Cr17Ni12Mo2等材料 6 f, T9 r# f5 V3 w1 c$ H% Y; G2 i非金属缠绕带：特制石棉、柔性石墨带和聚四氟乙烯带， O. n1 F3 M5 M适用范围：PN2.010.0MPa - S2 l) o5 y6 C m5 _ j e表63缠绕式垫片的型式及代号 , F2 G7 F; nG& e* H! x形式 适用密封面型式 垫 片 型 式 代 号2 h P+ e7 Z8 p s SH3407-96 HG20610-97 JB/T90-94 GB4622.1-93 # J/ o9 i5 C- f0 9 / q3 C基本型 榫槽
