法兰型式
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一、法兰与管道的连接方式(平焊、对焊、承插焊、螺纹等)
1.SW - Socket Weld 承插焊
承插焊法兰:管子伸到法兰内径,在管子外面焊接
2.BW - Butt Weld 对焊(WN - Welding Neck 带颈对焊)一般的对焊法兰多为带颈对焊法兰(WN)也叫奶嘴法兰。
带颈对焊法兰:管道有对焊坡口。
3.SO - Slip-on 平焊
带颈平焊法兰和平焊法兰:管道没有坡口,道子伸到法兰内径里,有两焊缝,一道管子外面,一道管子里面。
二、法兰副的密封方式
法兰密封面:一对法兰与密封垫接触的那一部分。
法兰密封面形式及代号
1、突面(RF):表面是一个光滑的平面,也可车制密纹水线。密封面结构简单,加工方便,且便于进行防腐衬里。但是,这种密封面垫片接触面积较大,预紧时垫片容易往两边挤,不易压紧。
2、凹凸面(MFM):密封面是由一个凸面和一个凹面相配合组成,在凹面上放置垫片,能够防止垫片被挤出,故可适用于压力较高的场合。
3、榫槽面(TG):密封面是由榫和槽所组成的,垫片置于槽中,不会被挤动。垫片可以较窄,因而压紧垫片所需的螺栓力也就相应较小。
4、全平面(FF):全平面密封适合于压力较小的场合(PN≤1.6MPa);
5、环连接面(RJ):环连接面主要用在带颈对焊法兰与整体法兰上,适用压力范围为(6.3MPa≤PN≤25.0MPa)。
法兰密封原理
法兰联接结构是一个组合件,是由一对法兰,若干螺栓、螺母和一个垫片所组成。
在实际应用中,由于联接件或被联接件的强度破坏所引起法兰密封失效是很少见的,较多的是因为密封不好而泄漏。故法兰联接的设计中主要解决的问题是防止介质泄漏。
法兰密封的原理是:法兰在螺栓预紧力的作用下,把处于密封面之间的垫片压紧。施加于单位面积上的压力(压紧应力)必须达到一定的数值才能使垫片变形而被压实,密封面上由机械加工形成的微隙被填满,形成初始密封条件。所需的这个压紧应力叫垫片密封比压力,以y表示,单位为MPa。
密封比压力主要决定于垫片材质。显然,当垫片材质确定后,垫片越宽,为保证应有的比压力,垫片所需的预紧力就越大,从而螺栓和法兰的尺寸也要求越大,所以法兰联接中垫片不应过宽,更不应该把整个法兰面都铺满垫片。当设备或管道在工作状态时,介质内压形成的轴向力使螺栓被拉伸,法兰密封面沿着彼此分离的方向移动,降低了密封面与垫片之间的压紧应力。如果垫片具有足够的回弹能力,使压缩变形的回复能补偿螺栓和密封面的变形,而使预紧密封比压值至少降到不小于某一值(这个比压值称为工作密封比压),则法兰密封面之间能够保持良好的密封状态。反之,垫片的回弹力不足,预紧密封比压下降到工作密封比压以下,甚至密封处重新出现缝隙,则此密封失效。因此,为了实现法兰联接处的密封,必须使密封组合件各部分的变形与操作条件下的密封条件相适应,即使密封元件在操作压力作用下,仍然保持一定的残余压紧力。为此,螺栓和法兰都必须具有足够大的强度和刚度,使螺栓在内压形成的轴向力作用下不发生过大的变形。
如:法兰的要求WN-RF
三、法兰水纹线
水线的作用主要是让软质垫片在压缩后形成波形压力分布区,以增强密封效果。