法兰知识.docx

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法兰知识

法兰知识

法兰（Flange），又叫法兰盘或凸缘盘。

法兰是使管子与管子相互连接的零件，连接于管端；也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如减速机法兰。

法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接，管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。

法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。

法兰间用衬垫密封。

法兰分螺纹连接（丝扣连接）法兰和焊接法兰和卡夹法兰。

　　减速机法兰，用于电机与减速机的连接，以及减速机与其它设备之间的连接。

材质信息

　　按制作材质可分为：

WCB（碳钢）、LCB（低温碳钢）、LC3（3.5%镍钢）、WC5（1.25%铬0.5%钼钢）、WC9（2.25%铬）、C5（5%铬%钼）、C12（9%铬1%钼）、CA6NM（4（12%铬钢）、CA15（4）（12%铬）、CF8M（316不锈钢）、CF8C（347不锈钢）、CF8（304不锈钢）、CF3（304L不锈钢）、CF3M（316L不锈钢）、CN7M（合金钢）、M35-1（蒙乃尔）、N7M（哈斯特镍合金B）、CW6M（哈斯塔镍合金C）、CY40（因科镍合金）

连接方法

　　法兰连接（flangejoint）由一对法兰、一个垫片及若干个螺栓螺母组成。

垫片放在两法兰密封面之间，拧紧螺母后，垫片表面上的比压达到一定数值后产生变形，并填满密封面上凹凸不平处，使连接严密不漏。

法兰连接是一种可拆连接。

按所连接的部件可分为容器法兰及管法兰；按结构型式分，有整体法兰、活套法兰和螺纹法兰。

常见的整体法兰有平焊法兰及对焊法兰。

平焊法兰的刚性较差，适用于压力p≤4MPa的场合；对焊法兰又称高颈法兰，刚性较大，适用于压力温度较高的场合。

法兰密封面的型式有三种：

平面型密封面，适用于压力不高、介质无毒的场合；凹凸密封面，适用于压力稍高的场合；榫槽密封面，适用于易燃、易爆、有毒介质

　　及压力较高的场合。

　　垫片是一种能产生塑性变形、并具有一定强度的材料制成的圆环。

大多数垫片是从非金属板裁下来的，或由专业工厂按规定尺寸制作，其材料为石棉橡胶板、石棉板、四氟板、聚乙烯板等；也有用薄金属板（白铁皮、不锈钢）将石棉等非金属材料包裹起来制成的金属包垫片；还有一种用薄钢带与石棉带一起绕制而成的缠绕式垫片。

普通橡胶垫片适用于温度低于120℃的场合；石棉橡胶垫片适用于对水蒸气温度低于450℃，对油类温度低于350℃，压力低于5MPa的场合，对于一般的腐蚀性介质，最常用的是耐酸石棉板。

在高压设备及管道中，采用铜、铝、10号钢、不锈钢制成的透镜型或其他形状的金属垫片。

高压垫片与密封面的接触宽度非常窄（线接触），密封面与垫片的加工光洁度较高。

　　低压小直径有丝接法兰，高压和低压大直径都是使用焊接法兰，不同压力的法兰盘的厚度和连接螺栓直径和数量是不同的。

种类介绍

　　异径法兰

　　产品名称：

异径法兰

　　技术参数：

按照国家标准执行

　　质量标准：

严格按照国家制定的相关标准生产制造

　　产品规格：

DN15-DN2000

　　产品包装：

木箱或者其它

　　产品颜色：

金属本色

　　产品特点：

抗防腐，耐酸碱，使用寿命长等，价格计算合理，表面光滑，耐酸耐碱耐高温，外形美观，质感性能强

　　生产工艺：

专业整体锻打，锻压制造、中板割制、中板卷制等

　　加工方式：

高精度数控车床车削，普通车床精车，氩弧焊等加工

　　公称压力sch5s,sch10s,sch20s,sch30s,sch40s等

　　制造标准：

国标，美标，俄标，日标等

　　材质：

201，304.316.316L.0Cr18Ni9.321.202等

　　用途：

广泛应用于水利，电力，电站，管道配件，工业，压力容器等

　　连接方式：

法兰螺母，螺栓连接。

　　不锈钢法兰

品名：

不锈钢法兰

　　规格：

1/2″～240″（10-6000）

　　压力等级：

0.6Mpa～32Mpa、150Lb～2500Lb、PN0.25-PN42.0

　　材质：

304、304L、321、316、316L、310S等各种材质

　　常用标准：

　　国标：

GB/T9112-2000（GB9113·1-2000～GB9123?

4-2000）

　　美标：

ANSIB16.5Class150、300、600、900、1500（WN、SO、BL、TH、LJ、SW）

　　日标：

JIS5K、10K、16K、20K（PL、SO、BL、WN、TH、SW）

　　德标：

DIN2573、2572、2631、2576、2632、2633、2543、2634、2545（PL、SO、WN、BL、TH）

　　化工部标准：

HG5010-52～HG5028-58、HGJ44-91～HGJ65-91、HG20592-2009（PN系列）\HG20615-2009（Calss系列）

　　机械部标准：

JB81-59～JB86-59、JB/T79-94～JB/T86-94、JB/T74-1994

　　压力容器标准：

JB1157-82～JB1160-82、JB4700-2000～JB4707-2000

　　应用范围：

锅炉压力容器、石油、化工、造船、制药、冶金、机械、食品等行业。

　　压力容器法兰

　　产品名称：

压力容器法兰

　　规　格：

DN300~3000

　　产品备注：

压力容器法兰应用行业：

暖通电力楼宇供水压力容器配件，压力管道配件。

　　产品类别：

法兰系列

　　应用行业：

暖通电力楼宇供水压力容器配件，压力管道配件。

　　应用技术参数

　　密封公称压力PN，MPa（bar）　0.61.01.62.54.06.4

　　凹凸面（MFM）DN1300~3000DN300~3000DN400~2000DN300~800

　　榫槽面（TG）DN1300~3000DN300~3000DN300~3000DN300~800

　　全平面（FF）DN300~3000DN300~3000DN300~3000DN300~800

　　平焊法兰

　　平焊法兰包括板式平焊法兰、带颈平焊法兰、带颈对焊法兰。

　　板式平焊法兰

　平焊法兰适用于公称压力不超过2.5MPa的钢管道连接.平焊法兰的密封面可以制成光滑式，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。

　　法兰标准：

HG20592-2009（PN系列）\HG20615-2009（Calss系列）

带颈平焊法兰

　　带颈平焊法兰（HG20592-2009（PN系列）\HG20615-2009（calss系列）、GB/T9116），颈部高度较低，对法兰的刚度、承载能力有所提高。

与对焊法兰相比，焊接工作量大，焊条耗量高，经不起高温高压及反复弯曲和温度波动，但现场安装较方便，可省略焊缝拍揉伤的工序，较受欢迎。

　　带颈对焊法兰

　　对焊法兰盘：

颈法兰焊接通常称为“高枢纽”法兰。

其目的是转移压力的管道，从而减少在法兰基高应力集中。

颈法兰焊接是最好的设计对焊那些目前由于其本身存在的结构性价值提供法兰。

这是昂贵的，因为设计。

　　螺纹（螺纹）法兰：

该螺纹法兰类似于滑动法兰，但孔的螺纹。

其主要优点是它可以不焊接组装，在平凡的解释大气温度在低压服务的使用和极具爆炸性的地区，焊接创建一个危险。

　　滑动法兰盘：

滑动法兰具有较低的枢纽，因为管道进入单法兰焊接前。

这是焊接的内部和外部提供足够的强度，防止泄漏。

滑动的法兰，都是无聊稍大的外径管道的匹配。

他们是优于颈法兰的焊接，由于初始成本较低，许多用户，但最后的安装费用大概不会比的，因为所增加的焊颈法兰少。

　　搭接法兰盘：

在搭接法兰实际上是完全相同的滑动法兰，除非它在孔和法兰种族之间的一个半径。

这是必要的半径有法兰容纳搭接存根结束。

通常，搭接法兰和搭接存根月底交配一起将装配系统。

　　该插座焊法兰是一个类似的滑动法兰，除非它有一个孔和反孔尺寸。

计数器孔稍啤酒比O.D.管道的匹配，使管道插入到法兰类似的滑动法兰。

在较小的孔的直径是一样的ID相同管道的匹配。

限制是内置的孔，作为一个专为管道肩套停留在底部。

这消除了任何流量限制在使用插座焊法兰。

　　法兰标准：

HG20592-2009（PN系列）\HG20615-2009（Calss系列）

　　承插焊法兰

　　承插焊法兰（SW）

　　SocketWeldingFlange

　　密封面形式：

突面（RF）、凹凸面（MFM）、榫槽面（TG）、环连接面（RJ）

　　材质：

碳钢（CarbonSteel）：

ASTMA105,20#、Q235、16Mn、ASTMA350LF1,LF2CL1/CL2,LF3CL1/CL2、ASTMA694F42,F46,F48,F50,F52,F56,F60,F65,F70；

　　不锈钢（StainessSteel）：

ASTMA182F304、304L、F316、316L、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9Ti、321、18-8；

　　合金钢（AlloySteel）：

ASTMA182F1、F5a、F9、F11、F12、F22、F91、A182F12、A182F11、16MnR、Cr5Mo、12Cr1MoV、15CrMo、12Cr2Mo1、A335P22、St45.8/Ⅲ、35CrMoV、45CrMo等

　　制造标准：

ANSIB16.5、GB/T9117.1-2000—GB/T9117.4-200、HG20592-2009（PN系列）\HG20615-2009（Calss系列）

　　螺纹法兰

　　螺纹法兰公称通径：

DN8～DN100工作压力：

1.0～2.5（MPa）板式螺纹法兰材料：

不锈钢、碳钢、合金钢。

　　螺纹法兰用途：

适用消防、煤气、冷热水、空调、空压管、油管、仪表、液压管等工业与民用管螺纹锁固密封等。

　　法兰盖

　　法兰盖，也称盲板法兰，是中间不带孔的法兰，供封住管道堵头用。

密封面的形式种类较多，有平面、凸面、凹凸面、榫槽面、环连接面。

　　密封面：

平面（FF）、突面（RF）、凹凸面（MFM）、榫槽面（TG）、环连接面（RJ）

　　生产材料：

　　碳钢（CarbonSteel）：

ASTMA105,20#、Q235、16Mn、ASTMA350LF1,LF2CL1/CL2,LF3CL1/CL2、ASTMA694F42,F46,F48,F50,F52,F56,F60,F65,F70；

　　不锈钢（StainessSteel）：

ASTMA182F304、304L、F316、316L、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni9Ti、321、18-8；

　　合金钢（AlloySteel）：

ASTMA182F1、F5a、F9、F11、F12、F22、F91、A182F12、A182F11、16MnR、Cr5Mo、12Cr1MoV、15CrMo、12Cr2Mo1、A335P22、St45.8/Ⅲ。

　　带颈对焊环松套法兰

　　松套法兰对焊环松套带颈法兰对焊环松套板式法兰平焊环松套板式法兰板式翻过松套法兰另外为了满足装置后锁紧的需要，有杆部有孔的，这些孔可以使螺栓受振动时不至松脱.有的法兰螺栓没螺纹的光杆要做细，叫细杆法兰螺栓.这种法兰螺栓有利于受变力的联结.钢结构上有专用的高强度螺栓.头部会做大些.尺寸也有变化热镀锌圆钢是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层。

　　法兰标准：

HG20592-2009（PN系列）\HG20615-2009（Calss系列）

　　平焊环松套法兰

　　平焊环松套法兰盘是可以活动的法兰片，一般是配套在给排水配件上（伸缩节上最常见），厂家出厂时伸缩节两端就各有一片法兰，直接与工程中的管道、设备用螺栓连接。

使用平焊环松套法兰盘的目的一般是为了节省材料，其结构分成两部分，管子部分一头和管道接，一头做成翻边，法兰盘部分套在翻边上。

法兰盘采用低等级的材料，而管子部分使用和管道一样的材料，达到节省材料的目的。

　　平焊环松套法兰：

　　1、节约成本。

当管材材质特殊，价格昂贵时，焊接同样材质的法兰成本高。

　　2、不便于焊接或不便于加工或需要的强度大。

如塑料管、玻璃钢管之类。

　　3、便于施工。

如连接时法兰螺栓孔对应不便于找正或者防止日后更换设备法兰螺栓孔有变等。

　　平焊环松套法兰的缺点：

　　1、承受压力低。

　　2、焊环处强度低（特别是厚度3mm以下时）

　　平焊环松套法兰生产标准：

　　国标：

GB/T9112-2000（GB9113·1-2000～GB9123?

4-2000）

　　美标：

ANSIB16.5Class150、300、600、900、1500（WN、SO、BL、TH、LJ、SW）

　　日标：

JIS5K、10K、16K、20K（PL、SO、BL、WN、TH、SW）

　　德标：

DIN2573、2572、2631、2576、2632、2633、2543、2634、2545（PL、SO、WN、BL、TH）

　　化工部标准：

HG5010-52～HG5028-58、HGJ44-91～HGJ65-91法兰标准：

HG20592-2009（PN系列）\HG20615-2009（Calss系列）

　　机械部标准：

JB81-59～JB86-59、JB/T79-94～JB/T86-94、JB/T74-1994

　　压力容器标准：

JB1157-82～JB1160-82、JB4700-2000～JB4707-2000B16.47A/BB16.39B16.48

　　环槽面法兰及法兰盖

　　大直径平板法兰

　　大直径高颈

　　八字盲板法兰

　　对焊环松套法兰

　　旋转法兰

　　锚固法兰

　　堆焊/覆焊法兰

　　船用搭焊钢法兰标准号：

Q/CSG75-019-2008本标准适用于船舶产品、海洋工程产品。

主要材质有：

碳钢、合金钢、低温钢、不锈钢。

防腐保护

法兰保护罩（法兰保护接头）

　　法兰保护罩主要用于所有工业的法兰连接防腐。

该产品的法兰保护封头用于保护法兰面（凸面或环形接头）。

双端螺柱和垫片免于腐蚀。

该产品适用于316ss不锈钢及非金属（塑料），它的制造尺寸从½”到144”ANSI,API和AWWA法兰连接直径。

法兰封头系统与法兰填料结合可以在恶劣应用环境中保护。

　　法兰密封罩的结构：

　　316不锈钢带或非金属带

　　316ss铸件

　　316ss蜗轮夹具

　　封闭槽氯丁橡胶层（温度.–34.4°C到82°C）

　　ECH橡皮衬垫（温度.–34.4°C到149°C）

安全溢流阀可以释放5psi

　　美思特科法兰密封罩的优势：

　　易于安装

　　无需特殊工具

　　易于检测

　　连接耐用（不易损坏）

　　紫外线稳定非金属材料

　　可重复使用

　　法兰填料系统

　　适合80°C的温度。

　　法兰填料是一种长期解决腐蚀问题的独特方案。

　　法兰填料是一种以复合极性聚合物基的涂层。

膏状的形式使其无需预处理即可使用。

粘弹配方使这种材料流入间距和空隙，产生一种极好的可以防腐蚀的密封。

　　法兰填料系统法兰填料因其易于使用而省时，省钱。

提供长期保护。

　　性能：

极好的粘结到钢铁，FBE（熔解环氧粉末），聚氨酯，聚乙烯高级电阻耐候/抗盐温度范围从-51°C到80°C填充整个空隙可拆除/重复使用法兰表面无需过多预处理使用有灵活喷嘴的手动或气动枪平缓注入。

这样可以保证在用CZ缠绕带密封前环形缝隙被完全填充。

　　E-2400/E2000高温法兰填料——适合149°C的温度。

　　E-2400/E2000高温防腐法兰填料为保护法兰连接在温度达149°C高温中免于腐蚀而设计的产品。

　　E-2400/E2000是一种以非电解方式用一种凝胶对钢制法兰，螺栓，管道和结构进行防腐保护。

　　用ASTM-B1117盐雾试验对螺母.螺栓装配进行2000小时的测试，用E2000/2400保护的区域依然可以用手转动。

正确使用E2000/2400帮助保护法兰连接免于腐蚀。

标准体系

　　国际上管法兰标准主要有两个体系，即以德国DIN（包括原苏联）为代表的欧洲管法兰体系和以美国ANSI管法兰为代表的美洲管法兰体系。

除此之外，还有日本JIS管法兰，但在石油化工装置中一般仅用于公用工程，而且在国际上影响较小。

现将各国管法兰简介于下：

　　1，以德国及原苏联为代表的欧洲体系管法兰2，美洲体系管法兰标准，以ANSIB16.5和ANSIB16.47为代表3，英国和法国管法兰标准，两国各有两套管法兰标准。

　　综上所述，国际上通的管法兰标准可概括为两个不同的，且不能互换的管法兰体系：

一个以德国为代表的欧洲管法兰体系；另一个是以美国为代表的美洲管法兰体系。

　　IOS7005-1是国际标准化组织于1992年颁布的一项标准，该标准实际上是把美国和德国两套系列的管法兰合并而成的管法兰标准。

生产标准

　　国标：

GB/T9112-2000（GB9113·1-2000～GB9123?

4-2000）

　　化工部标准：

HG5010-52～HG5028-58、HGJ44-91～HGJ65-91、HG20592-97系列、HG20615-97系列

　　机械部标准：

JB81-59～JB86-59、JB/T79-94～JB/T86-94、JB/T74-1994

　　压力容器标准：

JB1157-82～JB1160-82、JB4700-2000～JB4707-2000B16.47A/BB16.39B16.

生产工艺

　　生产工艺主要分为锻造、铸造、割制、卷制这四种。

　　铸造法兰和锻造法兰

　　铸造出来的法兰，毛坯形状尺寸准确，加工量小，成本低，但有铸造缺陷（气孔.裂纹.夹杂）；铸件内部组织流线型较差（如果是切削件，流线型更差）；

　　锻造法兰一般比铸造法兰含碳低不易生锈，锻件流线型好，组织比较致密，机械性能优于铸造法兰；

　　锻造工艺不当也会出现晶粒大或不均，硬化裂纹现象，锻造成本高于铸造法兰。

　　锻件比铸件能承受更高的剪切力和拉伸力。

　　铸件的优点在于可以搞出比较复杂的外形，成本比较低；

　　锻件优点在于内部组织均匀，不存在铸件中的气孔，夹杂等有害缺陷；

　　从生产工艺流程区别铸造法兰和锻造法兰的不同，比如离心法兰就属于铸造法兰的一种。

　　离心法兰属于精密铸造方法生产法兰，该种铸造较普通砂型铸造组织要细很多，质量提高不少，不易出现组织疏松、气孔、沙眼等问题。

　　首先我们需要了解离心法兰是怎样生产制作的，离心浇铸制做平焊法兰的工艺方法及产品，其特征是该产品经过下列工艺步骤加工而成：

　　①将所选原材料钢材放入中频电炉熔炼，使钢水温度达到1600－1700℃；

　　②将金属模具预加热到800－900℃保持恒温；

　　③起动离心机，将步骤①中钢水注入步骤②中预热后金属模具；

　　④铸件自然冷却到800－900℃保持1－10分钟；

　　⑤用水冷却至接近常温，脱模取出铸件。

　　我们再来了解锻造法兰的生产工艺流程：

　　锻造工艺过程一般由以下工序组成，即选取优质钢坯下料、加热、成形、锻后冷却。

锻造的工艺方法有自由锻、模锻和胎膜锻。

生产时，按锻件质量的大小，生产批量的多少选择不同的锻造方法。

　　自由锻生产率低，加工余量大，但工具简单，通用性大，故被广泛用于锻造形状较简单的单件、小批生产的锻件。

自由锻设备有空气锤、蒸汽-空气锤和水压机等，分别适合小、中和大型锻件的生产。

模锻生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。

模锻件尺寸精度高，机械加工余量小，锻件的纤维组织分布更为合理，可进一步提高零件的使用寿命。

　　一、自由锻的基本工序：

自由锻造时，锻件的形状是通过一些基本变形工序将坯料逐步锻成的。

自由锻造的基本工序有镦粗、拔长、冲孔、弯曲和切断等。

　　1.镦粗镦粗是对原坯料沿轴向锻打，使其高度减低、横截面增大的操作过程。

这种工序常用于锻造齿轮坯和其他圆盘形类锻件。

镦粗分为全部镦粗和局部锻粗两种。

　　2.拔长拔长是使坯料的长度增加，截面减小的锻造工序，通常用来生产轴类件毛坯，如车床主轴、连杆等。

　　3.冲孔用冲子在坯料上冲出通孔或不通孔的锻造工序。

　　4.弯曲使坯料弯曲成一定角度或形状的锻造工序。

　　5.扭转使坯料的一部分相对另一部分旋转一定角度的锻造工序。

　　6.切割分割坯料或切除料头的锻造工序。

　　二、模锻

　　模锻全称为模型锻造，将加热后的坯料放置在固定于模锻设备上的锻模内锻造成形的。

　　1.模锻的基本工序模锻工艺过程：

下料、加热、预锻、终锻、冲连皮、切边、调质、喷丸。

常用工艺有镦粗、拔长，折弯、冲孔、成型。

　　2.常用模锻设备常用模锻设备有模锻锤、热模锻压力机、平锻机和摩擦压力机等。

　　通俗地讲，锻造法兰质量更好，一般是通过模锻生产，晶体组织细密，强度高，当然价格也贵一些。

　　无论是铸造法兰还是锻造法兰都属于法兰常用制造方法，看需要使用的部件的强度要求，如果要求不高，还可以选用车削制法兰。

　　三、割制法兰

　　在中板上直接切割出法兰的留有加工量的内外径及厚度的圆盘，再进行螺栓孔及水线的加工。

这样生产出来的法兰就叫做割制法兰，此类法兰最大直径以中板的幅宽为限。

　　四、卷制法兰

　　用中板割条子然后卷制成圆的工艺叫做卷制，多用于一些大型法兰的生产。

卷制成功之后进行焊接，然后压平，再进行水线及螺栓孔的工艺的加工。