1. 對焊法(fa)蘭(welding neck flange,WN)
對(dui)焊法蘭是將法蘭焊頸端與管子焊接端加工成一定形式的焊接坡口后直接焊接,施工比較方便。由于法蘭與管子焊接處有一段圓滑過渡的高頸,法蘭頸部厚度逐漸過渡到管壁厚度,降低了結構的不連續性,法蘭強度高,承載條件好,適用于壓力溫度波動幅度大或高溫、高壓和低溫管道。見圖5.1.3。
2. 平焊法蘭(slip-on welding flange,SO)
平焊(han)法蘭是將管子插入法蘭內孔中進行正面和背面焊接,具有容易對中,價格便宜等特點。多用于介質條件比較緩和的情況下,如低壓非凈化壓縮空氣、低壓循環水。這種法蘭也有兩種:一種是板式平焊法蘭,這種法蘭剛性較差,焊接時易引起法蘭面變形,甚至在螺栓力作用下法蘭也會變形,引起密封面轉角而導致泄漏,因而一般用于壓力溫度較低,相對不太重要的管道上,石化工業中一般規定只宜用于PN≤1.0MPa的水、低壓蒸汽和空氣管道上。另一種是帶頸平焊法蘭(slip-on flange),這種法蘭的短頸使法蘭剛度和其承載能力大有提高。法蘭本身的制造工藝比對焊法蘭要簡單,與管子連接的焊接與板式平焊法蘭一樣為角焊縫結構,施工比較簡單省事,帶頸平焊法蘭的公稱壓力等級由低到高,范圍較廣,完全適用于過去國內習慣使用板式平焊法蘭的場合,但在有頻繁的大幅度溫度循環的管道上不應使用。見圖5.1.4。
3. 承插焊法(fa)蘭(socket welding flange,SW)
承(cheng)插焊(han)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)與帶頸平焊(han)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)相似(si),只(zhi)是將管子(zi)插入法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)的(de)承(cheng)插孔中進行焊(han)接,一般只(zhi)在法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)背面有一條焊(han)縫。見圖(tu)5.1.5。常(chang)用于PN≤10.0MPa,DNDN≤40≤40的(de)管道中;美(mei)國法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)標準ASME B16.5不推(tui)薦承(cheng)插焊(han)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)用于具有熱(re)循(xun)環(huan)或較大溫(wen)(wen)度梯度條件(jian)下的(de)高(gao)溫(wen)(wen)≥260℃或低溫(wen)(wen)≤-45℃的(de)管道上。在可(ke)能產生裂隙腐蝕或嚴重浸(jin)蝕的(de)管道上也不應使用這種法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)。
4. 螺(luo)紋法蘭(threaded flange,TF)
螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)的(de)(de)(de)特點(dian)是管子與(yu)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)之間用螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)連接,在(zai)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)內孔加工螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen),將帶螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)的(de)(de)(de)管子旋合(he)進去(qu),不(bu)必焊接。因而,具(ju)有(you)方便安(an)裝(zhuang)、方便檢修(xiu)的(de)(de)(de)特點(dian)。螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)有(you)兩種(zhong):一種(zhong)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)公(gong)稱壓力較(jiao)低,一般用在(zai)鍍鋅鋼管等不(bu)宜(yi)焊接的(de)(de)(de)場合(he),溫度反復波動或高于(yu)260℃和(he)低于(yu)-45℃的(de)(de)(de)管道(dao)也不(bu)宜(yi)使(shi)用。另一種(zhong)用于(yu)高壓工況,利用帶外螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen),并加工成一定形狀密(mi)封(feng)面的(de)(de)(de)兩個管端配透鏡墊(dian)加以(yi)密(mi)封(feng)。這種(zhong)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)以(yi)往多(duo)用于(yu)合(he)成氨生產。此(ci)外,在(zai)任何可能發生裂隙(xi)腐蝕、嚴重浸(jin)蝕或有(you)循環(huan)荷載的(de)(de)(de)管道(dao)上(shang),應避免使(shi)用螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)。見圖5.1.6。
5. 松套(tao)法蘭(lan)(lap joint flange,LJ)
松套(tao)法蘭常用(yong)于介質(zhi)溫度和(he)壓力都不(bu)高而(er)介質(zhi)腐(fu)蝕(shi)性較強(qiang)的(de)情(qing)況。松套(tao)法蘭一般(ban)與翻(fan)邊短(duan)節(jie)(jie)(jie)(stub end)組合(he)使用(yong),即將法蘭圈松套(tao)在(zai)翻(fan)邊短(duan)節(jie)(jie)(jie)外,管(guan)子(zi)與翻(fan)邊短(duan)節(jie)(jie)(jie)對焊(han)連接(jie),法蘭密(mi)封面(凹凸面、榫槽(cao)面除外)加(jia)工在(zai)翻(fan)邊短(duan)節(jie)(jie)(jie)上(shang)。此外,還有(you)(you)平焊(han)環(huan)(huan)和(he)對焊(han)環(huan)(huan)板(ban)式松套(tao)法蘭。由于法蘭本身不(bu)與介質(zhi)相接(jie)觸,只要求翻(fan)邊短(duan)節(jie)(jie)(jie)或焊(han)環(huan)(huan)與管(guan)材(cai)(cai)一致,法蘭本體的(de)材(cai)(cai)質(zhi)完全可與管(guan)材(cai)(cai)不(bu)同,因(yin)而(er)尤(you)其適用(yong)于腐(fu)蝕(shi)性介質(zhi)管(guan)道上(shang),可以節(jie)(jie)(jie)省不(bu)銹鋼、有(you)(you)色金屬等貴(gui)重耐(nai)腐(fu)蝕(shi)材(cai)(cai)料。見(jian)圖5.1.7。
6. 整體法蘭(lan)(integral flange,IF)
整體(ti)法(fa)蘭(lan)(lan)是一種(zhong)法(fa)蘭(lan)(lan)的(de)連接(jie)方式,也是屬(shu)于(yu)帶頸對焊鋼(gang)(gang)制(zhi)管(guan)法(fa)蘭(lan)(lan)的(de)一種(zhong)。材質(zhi)有(you)碳鋼(gang)(gang)、不銹鋼(gang)(gang)、合金鋼(gang)(gang)等。生產(chan)工藝為鍛制(zhi)。多(duo)用(yong)于(yu)壓力較高的(de)管(guan)道之中。常常是將(jiang)法(fa)蘭(lan)(lan)與設備、管(guan)子、管(guan)件(jian)、閥(fa)門等做(zuo)成一體(ti),這種(zhong)型式在設備和閥(fa)門上(shang)常用(yong)。見(jian)圖(tu)5.1.8。
7. 法蘭蓋(gai)(blind flange,BF)
法蘭(lan)(lan)(lan)(lan)(lan)蓋(gai)又稱(cheng)盲(mang)法蘭(lan)(lan)(lan)(lan)(lan)。盲(mang)法蘭(lan)(lan)(lan)(lan)(lan)就(jiu)是用(yong)(yong)在兩法蘭(lan)(lan)(lan)(lan)(lan)連接處堵死管(guan)道設備(bei)(bei)(bei)等(deng)的一塊(kuai)實心板(ban),或(huo)是常(chang)用(yong)(yong)鋼(gang)板(ban)。設備(bei)(bei)(bei)、機泵(beng)上不需接出管(guan)道的管(guan)嘴,一般用(yong)(yong)法蘭(lan)(lan)(lan)(lan)(lan)蓋(gai)封死,而在管(guan)道上主要用(yong)(yong)于管(guan)道端部作封頭用(yong)(yong)。管(guan)道設備(bei)(bei)(bei)的試(shi)壓、試(shi)漏時常(chang)用(yong)(yong)到。盲(mang)法蘭(lan)(lan)(lan)(lan)(lan)產(chan)品采用(yong)(yong)凸面(mian)或(huo)環形舌榫(sun)接合(he)襯(chen)墊表面(mian)。在美標(biao)標(biao)準(zhun)內,盲(mang)法蘭(lan)(lan)(lan)(lan)(lan)產(chan)品具有(you)A(MSS SP44)或(huo)B(API 605)兩個系列,符合(he)ASME B16.5和ASME B16.47規(gui)范。為了與法蘭(lan)(lan)(lan)(lan)(lan)匹配(pei),基本(ben)上有(you)一種法蘭(lan)(lan)(lan)(lan)(lan)就(jiu)有(you)相應的法蘭(lan)(lan)(lan)(lan)(lan)蓋(gai)。見(jian)圖5.1.9。
8. 大小(xiao)法(fa)蘭(reducing flange)
大(da)小(xiao)(xiao)法(fa)(fa)蘭也稱異徑(jing)(jing)法(fa)(fa)蘭。除接(jie)管(guan)(guan)口(kou)(kou)(kou)徑(jing)(jing)外,法(fa)(fa)蘭的(de)尺(chi)寸為兩口(kou)(kou)(kou)徑(jing)(jing)中較大(da)口(kou)(kou)(kou)徑(jing)(jing)的(de)標準平焊法(fa)(fa)蘭尺(chi)寸,只(zhi)(zhi)是接(jie)管(guan)(guan)口(kou)(kou)(kou)徑(jing)(jing),比該法(fa)(fa)蘭的(de)正常口(kou)(kou)(kou)徑(jing)(jing)要(yao)小(xiao)(xiao),這(zhe)種法(fa)(fa)蘭一般(ban)不推薦使用(yong),只(zhi)(zhi)有當設(she)備、機泵管(guan)(guan)嘴口(kou)(kou)(kou)徑(jing)(jing)大(da)于(yu)(yu)所要(yao)連接(jie)的(de)管(guan)(guan)子,且安裝尺(chi)寸又不允(yun)許(xu)裝大(da)小(xiao)(xiao)頭或裝幾(ji)個大(da)小(xiao)(xiao)頭顯得很不合理時才選用(yong)大(da)小(xiao)(xiao)蘭法(fa)(fa)。目前(qian)大(da)小(xiao)(xiao)法(fa)(fa)蘭僅限于(yu)(yu)PN≤2.5MPa且只(zhi)(zhi)有石(shi)油行業(ye)有此標準。生產工藝包括:專業(ye)整體鍛打,鍛壓(ya)制(zhi)造、中板(ban)卷制(zhi)、中板(ban)割制(zhi)等(deng)。見圖5.1.10。
9. 孔板法蘭
a. ASME B16.36標準適用于具有孔板(ban)壓差連接的法(fa)蘭(類(lei)似ASME B16.5中所包括的法(fa)蘭),接線(xian)范圍(wei)如下:
①. 300、400、600、900、1500和2500磅(bang)級 WN(高頸對焊法蘭)。
②. 300磅級平(ping)焊和螺紋連接法蘭。
b. HG/T 20592標準提(ti)供了(le)壓力(li)等級(ji)為(wei)PN10、PN16、PN25、PN40、PN63、PN100、PN160的(de)(de)帶(dai)頸(jing)對焊孔(kong)(kong)(kong)板法蘭(lan)(lan)。測壓孔(kong)(kong)(kong)有(you)NPT管(guan)螺紋(wen)連(lian)接和承(cheng)(cheng)插焊連(lian)接兩(liang)種。起(qi)(qi)重螺栓(shuan)(Jackscrew Bolt,孔(kong)(kong)(kong)板法蘭(lan)(lan)上的(de)(de)起(qi)(qi)重螺栓(shuan)是用來作為(wei)頂起(qi)(qi)螺栓(shuan)用的(de)(de),與管(guan)塞呈90°的(de)(de)法蘭(lan)(lan)中心線處的(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)中配(pei)用螺栓(shuan)作為(wei)頂起(qi)(qi)螺栓(shuan),以頂起(qi)(qi)法蘭(lan)(lan)面(mian)。8字盲板的(de)(de)法蘭(lan)(lan)也配(pei)有(you)起(qi)(qi)重螺栓(shuan))與測壓孔(kong)(kong)(kong)呈90°分(fen)布。HG/T 20615標準提(ti)供了(le)壓力(li)等級(ji)為(wei) Class150(PN20)、Class300(PN50)、Class600(PN110)、Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)的(de)(de)帶(dai)頸(jing)對焊孔(kong)(kong)(kong)板法蘭(lan)(lan)(KMN),測壓孔(kong)(kong)(kong)有(you)NPT管(guan)螺紋(wen)連(lian)接和承(cheng)(cheng)插焊連(lian)接兩(liang)種。法蘭(lan)(lan)公稱直徑范圍DN25~DN600。見圖5.1.11。
10. 其他
除(chu)了以上(shang)常(chang)見(jian)法(fa)蘭(lan)(lan),還有特種法(fa)蘭(lan)(lan)、夾套法(fa)蘭(lan)(lan)、絕(jue)緣法(fa)蘭(lan)(lan)等。不同的標(biao)準法(fa)蘭(lan)(lan)與管子連接形式的對比,見(jian)表5.1.1。