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1、法兰基础知识法兰基础知识 黔希煤化工气化厂黔希煤化工气化厂设备培训课件设备培训课件课程目标课程目标通过学习，能够识别各种法兰的类型。掌握各种法兰的使用场合。了解各种法兰的结构形式。主要内容主要内容1 1 法兰联接结构与密封原理，法兰标准及选用。法兰联接结构与密封原理，法兰标准及选用。2 2 压力容器和管道中常用的法兰密封面型式特点压力容器和管道中常用的法兰密封面型式特点 1.11.1 法兰联接法兰联接 生产工艺要求，为了制造、运输、安装、检修方便，生产工艺要求，为了制造、运输、安装、检修方便，常采用可拆卸的联接结构。常采用可拆卸的联接结构。常见的可拆卸结构有：常见的可拆卸结构有：法兰联接法兰联
2、接螺纹联接螺纹联接 承插式联接。承插式联接。特点：可拆卸联接应确保接口密封的可靠性。特点：可拆卸联接应确保接口密封的可靠性。法兰联接强度较好和紧密性，适用尺寸范围宽，设备和管道应法兰联接强度较好和紧密性，适用尺寸范围宽，设备和管道应用最普遍。用最普遍。缺点：法兰联接不能很快装配与拆卸，制造成本较高。缺点：法兰联接不能很快装配与拆卸，制造成本较高。设备法兰与管法兰均已制定出标准。根据公称直径和公称压力，设备法兰与管法兰均已制定出标准。根据公称直径和公称压力，可以从标准中查到，少量超出标准规定范围法兰，才需进行可以从标准中查到，少量超出标准规定范围法兰，才需进行设计。设计。1.2 1.2 法兰联接
3、结构与密封原理法兰联接结构与密封原理联接件强度破坏很少见，多是密封不好而泄漏。设计中要防止介质泄漏。法兰密封的原理法兰密封的原理预紧力压紧垫片。压紧应力（垫片密封比压力）到一定数值使垫片变形，密封面上微隙被填满，形成初始密封条件。密封比压力主要决定于垫片材质。法兰密封的原理法兰密封的原理垫片材质确定后，垫片越宽，为保证比压力，预紧力越大，螺栓和法兰尺寸也越大，所以垫片不应过宽，更不应该把整个法兰面都铺满垫片。法兰密封的原理法兰密封的原理工作状态内压轴向力拉伸，降低了压紧应力。垫片有足够回弹，工作状态内压轴向力拉伸，降低了压紧应力。垫片有足够回弹，补偿变形，预紧密封比压值不小于某一值补偿变形，预
4、紧密封比压值不小于某一值(工作密封比压工作密封比压)，保，保持良好密封。反之，回弹不足，则此密封失效。持良好密封。反之，回弹不足，则此密封失效。密封元件在操作压力作用下，仍然保持一定的残余压紧力。螺栓密封元件在操作压力作用下，仍然保持一定的残余压紧力。螺栓和法兰须有足够大的强度和刚度，不发生过大的变形。和法兰须有足够大的强度和刚度，不发生过大的变形。1.3 1.3 法兰的分类法兰的分类1.3.1 1.3.1 整体法兰整体法兰1.1.平焊法兰平焊法兰 制造容易，应用广泛，但刚性较差。法兰附近筒壁的截面上，将产生附加的弯曲应力。所以平焊法兰适用的压力范围较低（PN4.0MPa）。平焊法兰的适用范围
5、2 2 对焊法兰对焊法兰又称高颈法兰或长颈法兰颈提高刚性，厚度比筒体厚，降低根部弯曲应力。对接焊缝，比平焊法兰的角焊缝强度好，对焊法兰适用于压力、温度较高或设备直径较大的场合1.3.2 1.3.2 松式法兰松式法兰法兰与容器或管道不连接，比整体式连接强度差法兰盘可用不同材料，用于铜制、铝制、陶瓷、石墨及其非金属材料的设备或管道上。受力后无附加弯曲应力，只适用于压力较低场合受力后无附加弯曲应力，只适用于压力较低场合1.3.3 1.3.3 任意式法兰任意式法兰整体性介于整体法兰和松式法兰之间，包括未焊透的焊接法兰。圆形法兰最常见，方形法兰利于管子排列紧凑，椭圆形法兰常用于阀门和小直径的高压管子上。
6、1.4 1.4 影响法兰密封的因素影响法兰密封的因素影响法兰密封的因素主要有：螺栓预紧力 密封面型式垫片性能法兰刚度操作条件1.4.1 1.4.1 螺栓预紧力螺栓预紧力螺栓预紧力是影响密封一个重要因素。预紧力使垫片压紧并实现初始密封。预紧力过大则垫片被压坏或挤出。预紧力通过法兰密封面传递给垫片，良好的密封，必须使预紧力均匀地作用于垫片。当需要预紧力一定时，采取增加螺栓个数对密封有利1.4.2 1.4.2 密封面密封面法兰联接密封性能与密封面型式有关，密封面型式选择：主要考虑压力、温度、介质。2 2 压力容器和管道中常用的法兰密封压力容器和管道中常用的法兰密封面型式和特点：面型式和特点：法兰密封
7、面型式和代号（GB/T9112-2000）2.1 2.1 突面（突面（RFRF）光滑平面，可车制密纹水线。结构简单，加工方便，便于进行防腐衬里。接触面积大，预紧时垫片容易往两边挤，不易压紧。2.2 2.2 凹凸面（凹凸面（MFMMFM）凸面和凹面相配合，凹面上放置垫片，防止垫片被挤出，适用于压力较高。2.3 2.3 榫槽面榫槽面(TG)(TG)榫面容易损坏，槽中垫片不被挤动。结构较复杂，更换垫片较困难。螺栓力较小。获得良好的密封效果。适于易燃、易爆、有毒介质及较高压力。压力不大时，即使直径较大，也能很好 密封。2.4 2.4 全平面（全平面（FFFF）与环连接面（）与环连接面（RJRJ）全平面
8、密封适合于压力较小的场合（PN1.6MPa）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（6.3MPaPN25.0MPa）2.5 2.5 其他类型密封面其他类型密封面高压容器和高压管道用球面（透镜）和椭圆或八角形截面金属垫片4 4 法兰选用法兰选用石油、化工上用的法兰标准有两类：一类是压力容器法兰标准 一类是管法兰标准压力容器法兰标准压力容器法兰标准 4.1 4.1 平焊法兰平焊法兰416表4.2 4.2 对焊法兰对焊法兰 长颈对焊法兰有厚度更大的颈，刚性大。更高压力范围(PN 0.6MPa6.4MPa)和直径范围(DN300mm2000mm)，适用温度范围为-20450。乙型平焊
9、法兰中DN 2000mm以下规格包括在长颈对焊法兰的规定范围之内。两者联接尺寸和法兰厚度一样。DN2000mm以下的乙型平焊法兰可用轧制长颈对焊法兰代替，以降低成本。平焊与对焊法兰都有带衬环的与不带衬环的两种。当设备是由不锈钢制作时，采用碳钢法兰加不锈钢衬环，可以节省不锈钢。4.3 4.3 管法兰标准管法兰标准同样公称直径的容器法兰和管法兰的尺寸不相同，不能互相代用。管法兰的型式除平焊、对焊法兰外，还有铸钢法兰、铸铁法兰、活套法兰、螺纹法兰等。管法兰标准查选方法、步骤与压力容器法兰同。五、法兰的标记 2 2、带颈平焊法兰、带颈平焊法兰 公称通径100mm、公称压力2.5MPa的平面带颈平焊法兰
10、带颈平焊法兰：法兰 DN100-PN25 FF（系列）GB/T9116.1-2000 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的突面带颈平焊法兰带颈平焊法兰：法兰 DN100-PN25 RF（系列）GB/T9116.1-2000 公称通径80mm、公称压力4.0MPa的凸面带颈平焊法兰带颈平焊法兰：法兰 DN80-PN40 M（系列）GB/T9116.2-20003、法兰盖 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的平面钢制管法兰盖：钢制管法兰盖：法兰盖 DN80-PN25 FF GB/T9123.1-2000 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的突面钢制管法兰盖：钢制管法兰盖：法兰盖 DN80-PN25 RF GB/T9123.1-2000 公称通径80mm、公称压力2.5MPa的凸面钢制管法兰盖：钢制管法兰盖：法兰盖 DN80-PN25 M GB/T9123.2-2000 4、法兰标记 法兰标记由7部分组成。例如：公称压力2.5MPa、公称直径1000mm的平面密封长颈对焊法兰，厚度78mm，总高度155mm的标记为：法兰-RF 1000-2.5/78-155 JB/T470320000F:技术智库链接、垫片类法兰基本知识1.doc思考题1.法兰垫片密封的原理是什么？影响密封的因素有哪些？2.法兰的型式有哪些？各有什么特点？3.法兰密封面型式有哪些？各适用什么场合？