歐洲(PN)系列法(fa)蘭的型式見圖5.1.13。公(gong)稱壓力參照EN1092-1,公(gong)稱壓力范(fan)圍為PN2.5~PN160。沒有PN250等級,PN250主要用(yong)于(yu)高壓法蘭(lan),由于(yu)配(pei)合的鋼管(guan)(guan)壁厚增加,為了維持管(guan)(guan)內的通徑,必須(xu)對鋼管(guan)(guan)的外(wai)徑尺(chi)寸進行調整,加大鋼管(guan)(guan)的外(wai)徑。
1. 法蘭類型
有板(ban)式平焊(han)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)、帶頸平焊(han)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)、帶頸對(dui)焊(han)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)、整體法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)、承(cheng)插(cha)焊(han)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)、螺紋法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)、對(dui)焊(han)環松套(tao)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)、平焊(han)環松套(tao)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)、法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)蓋和襯里法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)蓋、孔板(ban)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)及夾套(tao)法(fa)(fa)蘭(lan)(lan)共計12種。
①. 板(ban)式(shi)平焊法蘭
板式(shi)平焊法蘭(lan)的適用范圍(wei)從(cong)PN25提高到PN40,建議不使用在(zai)易(yi)燃易(yi)爆和高度(du)、極度(du)危害介(jie)質等要求嚴格的場合。其密封面型式(shi)包(bao)括突面和全平面。國(guo)內外管法蘭(lan)標準中(zhong)板式(shi)平焊法蘭(lan)的適用壓力范圍(wei)見表5.1.23。
②. 帶(dai)頸(jing)平焊(han)法蘭和(he)承插(cha)焊(han)法蘭
與帶頸(jing)對焊(han)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭相比,帶頸(jing)平焊(han)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭和承插(cha)焊(han)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭的頸(jing)部高度(du)低,生產采(cai)用滾軋或(huo)模鍛的工(gong)藝(yi),比帶頸(jing)對焊(han)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭簡(jian)單。一(yi)方面,在引(yin)進的石油化工(gong)裝置中普遍使用帶頸(jing)平焊(han)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭和承插(cha)焊(han)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭結(jie)構(gou)型(xing)式(shi)。另一(yi)方面,帶頸(jing)平焊(han)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭和承插(cha)焊(han)法(fa)(fa)(fa)(fa)蘭采(cai)用填(tian)角焊(han)縫結(jie)構(gou),現場安裝較方便(bian)。對施工(gong)單位可(ke)以省略焊(han)縫拍片探傷的工(gong)序,所以,比較受歡迎。
③. 螺紋法蘭(lan)
螺紋(wen)法蘭(lan)(lan)(lan)是工程設(she)計中廣泛(fan)使用(yong)(yong)的(de)一(yi)種法蘭(lan)(lan)(lan)結(jie)構,具(ju)有現場安裝(zhuang)方(fang)便,不需要焊接的(de)優點(dian)。螺紋(wen)法蘭(lan)(lan)(lan)僅適(shi)用(yong)(yong)于英制管(guan)(guan)(guan)(guan)尺寸系(xi)列。采(cai)用(yong)(yong)的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)螺紋(wen)分為(wei)(wei)按GB/T 7306規(gui)定(ding)的(de)55°圓(yuan)錐內螺紋(wen)(Rc)、按GB/T 7306規(gui)定(ding)的(de)55°圓(yuan)柱(zhu)內螺紋(wen)(Rp)和(he)按GB/T 12716規(gui)定(ding)的(de)60°圓(yuan)錐管(guan)(guan)(guan)(guan)螺紋(wen)(NPT)。在采(cai)用(yong)(yong)不同的(de)管(guan)(guan)(guan)(guan)螺紋(wen)型式時應(ying)注意:采(cai)用(yong)(yong)55°管(guan)(guan)(guan)(guan)螺紋(wen)時,DN150法蘭(lan)(lan)(lan)配用(yong)(yong)的(de)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)徑應(ying)為(wei)(wei)165.1mm;采(cai)用(yong)(yong)60°圓(yuan)錐管(guan)(guan)(guan)(guan)螺紋(wen)時,DN65法蘭(lan)(lan)(lan)配用(yong)(yong)的(de)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)徑應(ying)為(wei)(wei)73mm,DN125法蘭(lan)(lan)(lan)配用(yong)(yong)的(de)鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)外(wai)徑應(ying)為(wei)(wei)141.3mm。
④. 對焊環(huan)松套法蘭(lan)和平焊環(huan)松套法蘭(lan)
對(dui)焊(han)(han)環(huan)(huan)松(song)套法(fa)蘭(lan)和平(ping)焊(han)(han)環(huan)(huan)松(song)套法(fa)蘭(lan)主要適用(yong)于具有腐蝕性(xing)介質的(de)管道系統,法(fa)蘭(lan)和對(dui)焊(han)(han)環(huan)(huan)、平(ping)焊(han)(han)環(huan)(huan)可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)不(bu)同的(de)材(cai)料,所以(yi)能節省不(bu)銹鋼的(de)用(yong)量,降低(di)法(fa)蘭(lan)成本,提高使用(yong)性(xing)能。松(song)套法(fa)蘭(lan)中法(fa)蘭(lan)的(de)變(bian)形(xing)并不(bu)直接導致(zhi)密封面(mian)的(de)轉角。平(ping)焊(han)(han)環(huan)(huan)松(song)套法(fa)蘭(lan)的(de)制作較為(wei)簡(jian)單,尤其適合(he)設(she)備(bei)制造廠(chang)單件(jian)生產(chan),可(ke)以(yi)避免(mian)單件(jian)、小批(pi)采(cai)購的(de)困難(nan)。
⑤. 不銹(xiu)鋼襯里法蘭蓋
不銹鋼(gang)襯里法(fa)(fa)蘭(lan)蓋的使用(yong)可以節省(sheng)不銹鋼(gang)等(deng)貴重(zhong)金屬材料,降(jiang)低成本。本標(biao)準不銹鋼(gang)襯里法(fa)(fa)蘭(lan)蓋除可以用(yong)作內(nei)壓法(fa)(fa)蘭(lan)蓋外,也(ye)適用(yong)于真(zhen)空(kong)條件。襯里層與(yu)法(fa)(fa)蘭(lan)蓋的外側填角焊(han)縫,實際上不承受強度,且與(yu)密封無關(guan),因此,凸面或榫面襯里法(fa)(fa)蘭(lan)蓋可采(cai)用(yong)間(jian)斷焊(han)。
⑥. 孔板管法蘭
孔板(ban)管(guan)法(fa)蘭(lan)是(shi)由美國(guo)ASME B16.36中移植(zhi)到PN系(xi)列管(guan)法(fa)蘭(lan)標準中的(de)法(fa)蘭(lan)型(xing)(xing)式。孔板(ban)管(guan)法(fa)蘭(lan)與孔板(ban)配合,用于(yu)(yu)測定(ding)管(guan)內(nei)流體速度,廣泛用于(yu)(yu)配管(guan)工(gong)程中。孔板(ban)法(fa)蘭(lan)的(de)適(shi)用公稱(cheng)壓力和(he)公稱(cheng)尺(chi)寸范圍(wei)參(can)考ASME B16.36定(ding)為PN10~PN160和(he)DN25~DN600,密封(feng)面型(xing)(xing)式僅有突(tu)面一種,測壓孔型(xing)(xing)式有NPY管(guan)螺紋連(lian)接和(he)承插焊連(lian)接,適(shi)用于(yu)(yu)A、B兩(liang)個鋼(gang)管(guan)尺(chi)寸系(xi)列。
⑦. 夾(jia)套(tao)管(guan)法蘭
夾(jia)(jia)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)法蘭(lan)是石(shi)油化工(gong)配管(guan)(guan)(guan)(guan)工(gong)程中(zhong)經(jing)常(chang)使用的一種法蘭(lan)結構(gou)型(xing)式。主要用于(yu)夾(jia)(jia)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)的管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)連接(jie),夾(jia)(jia)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)內(nei)的蒸汽等介質(zhi)對(dui)(dui)內(nei)管(guan)(guan)(guan)(guan)介質(zhi)進行(xing)加(jia)熱。夾(jia)(jia)套(tao)(tao)法蘭(lan)的適用公稱壓力和公稱尺寸范圍(wei)參照(zhao)了SH/T3040《石(shi)油化工(gong)管(guan)(guan)(guan)(guan)道(dao)伴管(guan)(guan)(guan)(guan)和夾(jia)(jia)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)設計規范》。夾(jia)(jia)套(tao)(tao)法蘭(lan)的連接(jie)型(xing)式有(you)板式平(ping)焊(han)夾(jia)(jia)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)法蘭(lan)、帶(dai)頸(jing)平(ping)焊(han)夾(jia)(jia)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)法蘭(lan)和帶(dai)頸(jing)對(dui)(dui)焊(han)夾(jia)(jia)套(tao)(tao)管(guan)(guan)(guan)(guan)法蘭(lan)3種,密封面型(xing)式有(you)突面、凹面/凸面和樺(hua)面/槽(cao)面三種,適用于(yu)A、B兩個鋼管(guan)(guan)(guan)(guan)尺寸系列。夾(jia)(jia)套(tao)(tao)法蘭(lan)的壓力額定值是按內(nei)管(guan)(guan)(guan)(guan)所承受的壓力來確定。
2. 法蘭的壓力-溫度(du)表(biao)
法蘭(lan)(lan)的壓力(li)-溫(wen)度(du)(du)(du)(du)表數值是指(zhi)法蘭(lan)(lan)在(zai)不(bu)同的工作(zuo)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)下(xia)所能承受的最大允許工作(zuo)壓力(li),是標準(zhun)(zhun)法蘭(lan)(lan)選用的重要參(can)數,尤其是對高溫(wen)下(xia)使用的法蘭(lan)(lan)。EN1092-1中設(she)(she)定材(cai)(cai)料屈服強(qiang)度(du)(du)(du)(du)225MPa為基準(zhun)(zhun)。設(she)(she)計強(qiang)度(du)(du)(du)(du)取(qu)(qu)(qu)下(xia)列最小值:①. 當工作(zuo)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)低(di)于材(cai)(cai)料的蠕變(bian)(bian)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)時(shi)(shi),取(qu)(qu)(qu)材(cai)(cai)料的屈服強(qiang)度(du)(du)(du)(du);②. 蠕變(bian)(bian)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)時(shi)(shi)取(qu)(qu)(qu)材(cai)(cai)料最大許用應(ying)力(li)的1.5倍;③. 材(cai)(cai)料的設(she)(she)計強(qiang)度(du)(du)(du)(du)高于225MPa者,仍取(qu)(qu)(qu)225MPa。由于法蘭(lan)(lan)的失(shi)效并(bing)非僅強(qiang)度(du)(du)(du)(du)失(shi)效,而大多(duo)為剛(gang)度(du)(du)(du)(du)-變(bian)(bian)形-密封失(shi)效。因此,當材(cai)(cai)料的設(she)(she)計強(qiang)度(du)(du)(du)(du)高于225MPa時(shi)(shi),并(bing)不(bu)增加承載能力(li)。