管道法兰及垫片的选用

管道法兰及垫片的选用
目前管道工程常用的连接方式有螺纹连接、焊接连接、法兰连接、承插连接、沟槽连接等形式。

低压管道PN≤2.5MPa
中压管道PN=4—6.4MPa
高压管道PN=10—100MPa
超高压管道PN＞100MPa
是按照公称压力分。

公称压力：管子、管件等在基准温度下的耐压强度成为公称压力。

法兰连接
法兰连接是将垫片放入一对固定在两个管口上的法兰的中间，用螺栓拉紧使其紧密结合起来的一种可拆卸的接头。

法兰种类：按法兰与管子的固定方式分为螺纹法兰、焊接法兰、松套法兰；按密封面形法兰种类式可分为光滑式、凹凸式、榫槽式、透镜式和梯形槽式。

螺纹法兰：主要用于镀锌水、煤气钢管的连接，其密封面为光滑式。

其公称压力常用的有0.6MPa、1.0 MPa、1.6MPa 三种。

焊接法兰：是管道连接中最常用的法兰，分为平焊法兰和对焊法兰两种。

1、平焊法兰：又叫搭焊法兰与管子焊接时将管子插入法兰孔内，在法兰内外部与管子进行搭接角焊。

其公称压力常用的有 0.6MPa、1.0 MPa、1.6MPa 和 2.5MPa 四种。

平焊法兰的密封面有光滑式和凹凸式。

2、对焊法兰：又叫高颈法兰，与平焊法兰的区别是带有一段锥形短管。

法兰与管子的结合实质上是短管与管子的对口焊接。

故称对焊法兰。

一般用于公称压力≥4.0 MPa 或温度大于 300℃的管道上。

对焊法兰有光滑式、凹凸式、榫槽式和梯形槽式四种。

密封面形式。

其中光滑式和凹凸式最为普遍。

松套法兰：也叫活套法兰或活动法兰。

分为平焊松套法兰、对焊松套法兰、卷边松套法兰。

这种法兰接口，就是利用钢环或管口卷边把法兰套在管端上，因此法兰可以在管端上活动，故称松套法兰。

1、平焊松套法兰：密封面一般有光滑式和榫槽式。

其公称压力常用的有 0.6MPa、1.0 MPa、1.6 MPa 和 2.5MPa 四种。

主要用于不锈钢管道、铜及铜合金管道、铝及铝合金管道以及塑料管道等。

2、对焊松套法兰：其密封面一般为凹凸式，用于公称压力较高的场合。

其公称压力为 4MPa、6.4MPa、10 MPa 三种。

3、卷边松套法兰：只适用于公称压力不大于0.6 MPa 的管道上，主要用于有色金属管道、塑料管道。

不过目前基本不用。

法兰盖俗称法兰盲板，用作管道的堵头，应与另一法兰相配使用。

法兰应根据介质、温度和压力优先选用标准法兰。

法兰紧固件的选用：法兰紧固件是指连接法兰的螺栓、螺母和垫圈。

1.螺栓按外形范围单头螺栓和双头螺栓。

单头螺栓不能用于中、高压法兰上。

2.法兰螺栓所用的螺母，一般采用六角形，分为A 型和 B 型两种。

3.法兰按制造方法分为粗制螺栓、半精制螺栓和精制螺栓。

粗制螺栓除螺纹部分外，其他部分不需要加工，半精制螺栓和精制螺栓要进行精加工。

4.当公称压力≤2.5MPa，工作温度＜350℃时，可选用半精制六角螺栓和 A 型半精制六角螺母。

但公称压力≤0.6MPa，也可选用粗制螺栓和螺母。

5.当公称压力≥4.0MPa，工作温度≥350℃时，可选用精制六角螺栓和 A 型精制六角螺母。

法兰垫片的选用：
常用的法兰垫片有工业橡胶板垫片、橡胶石棉被垫片、金属石缠垫片和金属垫片。

其选用应根据输送介质的性质及其工作条件和法兰形式选定。

1、工业橡胶板。

分为普通橡胶板，耐酸碱橡胶板和耐油橡胶板。

适用于温度不超过 60℃、压力不超过 1.0MPa 的水、酸、碱及真空管路的法兰上，厚度为 2~4mm。

2、橡胶石棉板。

用橡胶、石棉及填料经压制制成，分为低、中、高压及耐油橡石棉胶板。

分别适用于 1.6MPa、 4.0MPa、 6.4MPa、 10MPa 的工作压力，和使用温度为 200℃、350℃、 450℃、 550℃。

和橡胶石棉板垫片的厚度，管道公称通径≤80mm 时为 1.5mm，管道公称通径为 100~350mm 时为 2mm，管道公称通径≥400 时为 3mm。

3、金属石棉缠绕垫片。

由钢带和石棉分层缠绕制成，具有多层密封作用，弹性较好。

只适用于光滑面和凹凸面法兰。

适用于工作压力≤4.0MPa，工作温度≤450℃。

4、金属垫片。

常用的有齿形、椭圆形和八角形垫片，以及高压管道上的透镜式垫片。

一般当公称压力≥6.4 MPa 时采用金属垫片。

法兰安装：
法兰安装前应对法兰的外形尺寸进行检查，包括外径、内径、螺栓孔径及数目、螺栓孔中心距、凸缘高度等是否符合技术标准的要求。

法兰密封面应平整光洁，不得有毛刺及径向沟槽。

螺纹法兰的螺纹部分应完整、无损伤。

凹凸面法兰应能自然嵌合，凸面的高度不低于凹槽的深度。

螺栓及螺母的螺纹完整，无伤痕、毛刺等缺陷。

螺栓与螺母应配合良好，无松动或卡涩现象。

石棉橡胶、橡胶、塑料等非金属垫片应之地柔韧，无老化变质或分层现象，表面不应有折损、皱纹等缺陷。

金属垫片的加工尺寸、精度、粗糙度及硬度应符合设计要求，表面无裂缝、毛刺、凹槽径向划痕及锈斑等缺陷。

金属及缠绕丝垫片不应有径向划痕、松散、翘曲等缺陷。

法兰装配前，必须清除表面及密封面上的铁锈、油污等杂物，直至露出金属光泽，且要加将法兰的密封线剔清楚。

法兰连接应保持平行，其偏差不应大于法兰外径的 1.5‰，且不大于 2mm。

不得用强紧螺栓的方法消除歪斜。

法兰连接应保持同轴，其螺栓孔中心偏差一般不超过孔径的 5％，并保证螺栓能自由穿入。

法兰装配时，法兰面必须垂直于管中心，允许偏差斜度当公称通径≤300mm 时为 1mm，公称通径＞300mm时为 2mm。

法兰垫片应符合标准，不得使用斜垫和双层垫片。

水平管道上安装的法兰，其最上面的两螺栓孔应保持水平。

垂直管道上的法兰，其靠墙最近的两螺栓孔应与墙面平行。

高温或低温管路的法兰，在保持工作温度 2h 后应进行热紧或冷紧。

当管路设计压力≤ 6.0MPa 时，热紧的最大压力为 0.3MPa；当设计压力＞6.0MPa 时，热紧的最大压力为 0.5MPa。

冷紧一般应泄压处理。

高压螺纹法兰安装前应用白煤油、丙酮等清洗管端螺纹和法兰螺纹，不得由任何细小的垃圾。

管道螺纹用环规进行检查，法兰螺纹用塞规进行检查。

平焊法兰装配时，管端应插入法兰 2/3。

平焊法兰内外部均应与管子焊接。

法兰垫片
按材质只要分量大类
（1）非金属垫片：主要包括石棉橡胶板垫片，聚四氟乙烯包覆垫片等，垫片型式多为平垫。

使用压力不高，一般不高于4.0MPa。

使用温度则取决于垫片的材料。

石棉橡胶板使用温度还与垫片牌号有关，其极限使用温度范围为-50℃～+400℃。

聚四氟乙烯包覆垫片使用温度应不高于150℃。

（2）半金属垫片：这种垫片由非金属和金属两种材料组合而成。

主要包括缠绕垫片和金属包覆垫等。

此种垫片密封性能好。

缠绕式垫片最高可用于25.0MPa和600℃的苛刻条件。

（3）金属垫：此类垫片为金属（或合金）材料经机械加工制成。

垫片型式有平垫、椭圆形垫和八角形垫等。

金属垫的材料根据介质的腐蚀性质选取，具体有软铁、合金钢、铜、铝等。

一般用于高压，使用温度则根据选用的材料而定，各种金属垫的最高使用温度如下：软铁，
10 450℃ 0Cr13 540℃ OCr18Ni9 700℃00Cr19Ni10，00Cr17Ni14Mo2 450℃
垫片选用应根据垫片的密封性能、操作压力、操作温度、工作介质特性及密封要求等因素确定。

最好选用透镜垫、椭圆垫、八角垫或齿形。

a.石棉橡胶垫片适用于一般工艺介质管道法兰密封，最高公称压力不应超过5.0MPa，最高使用温度根据垫片牌号确定，最低使用温度不应低于-50℃；
b.柔性石墨复合垫片的最高公称压力为10.0MPa，最高使用温度取决于金属芯板材料；
c.聚四氟乙烯包覆垫片适用于耐腐蚀、防粘结和要求清洁度高的管道，其最高公称压力为PN5.0，最高工作温度为150℃；
d.缠绕式垫片适用于极度危害介质，高度危害介质、可燃介质或温度高、压差大、受机械振动或压力脉动的管道，最高公称压力为16.0MPa。

2018/1/1 周。