6. 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。
2、 国际上管法兰标准的几个体系
1) 欧洲法兰体系:德国DIN(包括俄罗斯)
a、 公称压力:0.1, 0.25, 0.6, 1.0, 1.6, 2.5, 4.0, 6.4, 10.0, 16.0, 25.0, 32.0, 40.0Mpa
b、 公算通径:15~2000mm
c、 法兰的结构型式:平焊板式、平焊环松套式、卷边松套式、对焊卷边松套式、对焊环松套式、对焊式、带颈螺纹连接式、整体式及法兰盖
d、 法兰密封面有:平面、凹面、凹凸面、榫槽面、橡胶环连接面、透镜面及膜片焊接面
e、 苏联于1980年发布的OCT管法兰同录标准与德国DIN标准相似,不再赘述
2) 美洲法兰体系:美国ANSI B16.5《钢制管法兰及法兰管件》 ANSI B16.47A/B 《大直径钢制法兰》
a、 公称压力:150psi(2.0Mpa),300psi(5.0Mpa),400psi(6.8Mpa),600psi(10.0Mpa),900psi(15.0Mpa),1500psi(25.0Mpa),2500psi(42.0Mpa),
b、 公算通径:6~4000mm
c、 法兰的结构型式:条焊、承插焊、螺纹连接、松套、对焊及法兰盖
d、 法兰密封面:凹面、凹凸面、榫槽面、金属环连接面
3) ***JIS管法兰:在石油化工装置中一般仅用于公用工程,在国际上影响较小,在国际上没有形成独立体系。
3、 我国钢制管法兰标准体系GB
1) 公称压力:0.25Mpa~42.0Mpa
a、 系列1:PN1.0, PN1.6, PN2.0, PN5.0, PN10.0, PN15.0, PN25.0, PN42(主系列)
b、 系列2:PN0.25, PN0.6, PN2.5, PN4.0
其中PN0.25,PN0.6,PN1.0,PN1.6,PN2.5,PN4.0共6个等级的法兰尺寸系属于以德国法兰为代表的欧洲法兰体系,其余为美国法兰为代表的美洲法兰体系。
在GB标准中,从属于欧洲法兰体系的公称压力级的为40Mpa,从属于美洲法兰体系的公称压力级为42Mpa。
2) 公称通径:10mm~1500mm
3) 法兰的结构形式:
自动调整,特别适用于负荷不均匀、接合力易松弛,温度与压力周期性变化、有冲击或震动的场合。是阀门、泵、换热器、塔、人孔、手孔等法兰连接处的静密封原件,广泛地用于石化、机械、电力、冶金、造船、医药、原子能和宇航等部门。
在法兰垫外观设计上为了安装方便,根据垫片口径大小,在垫片外围焊上2~8个定位带,让定位带扣在法兰孔上,以防安装时垫片移位或脱落,节约了辅助材料及工时.一般分为以下几种类型:
金属缠绕垫片采用优质SUS304、SUS316(“V”形或“W”形) 金属带及其它合金材料与石墨、石棉、聚四氟乙烯垫片、无石棉等软性材料相互交替重叠螺旋缠绕而成,在开始及末端用点焊方式将金属带固定。金属缠绕垫片为半金属密合垫中回弹性的垫片,金属缠绕垫片结构密度可依据不同的锁紧力要求来制作,并利用内外钢环来控制其压紧度,缠绕垫片接触的法兰密封面的表面精度要求不高。金属缠绕垫片特别适用于负荷不均匀、接合力易松弛,温度与压力周期性变化、有冲击或震动的场合。缠绕垫片是阀门、泵、换热器、塔、人孔、手孔等法兰连接处理想的静密封原件。
26法兰种类 缠绕垫片形状
平面法兰 仅带外环缠绕垫片 带内外环缠绕垫片
凸面法兰 仅带外环缠绕垫片 带内外环缠绕垫片
凹凸法兰 基本型缠绕垫片 仅带内环缠绕垫片
槽法兰 基本型缠绕垫片 仅带内环缠绕垫片
平面和凹槽法兰 基本型缠绕垫片 仅带内环缠绕垫片缠绕垫片
厚度公差:
项目厚度(mm)公差(mm)垫片厚度4.5, 3.2+0.2-0.1环厚度3.0±0.24
金属缠绕垫片主要技术参数:
缠绕垫片系数m=2.5-4缠绕垫片使用压力≤25MPa 缠绕垫片使用温度-196℃-700℃(氧化性介质中不高于600℃) 缠绕垫片小预紧比压y=68MPa下表是缠绕垫片直径公差(即用于法兰的名义管道直径)
DIM(mm)ANSI B16.5BS1560(mm)Mss sp-44API605公差内环内径垫片内径<=600<=24" >=26" and <=34"±0.5>600 and <=800>24" and <=34>=36" and <=60"±0.9>800 and <=1600 >34" and <=60" ±1.3>1600>60" ±1.6垫片外径<=600<=24"<=24"±0.9>600 and <=160000 >24" and <=60" ±1.81600>60" ±2.2外环外径 >1/2" and <=60"±0.9<=600<=24" 0-1.0 >600 and <=1000>24" and <=34" 0-1.8>1000 and <=1600>34" and <=60" 0-2.2注:另外,我们也可以根据JIS,JPI标准或客户要求生产
订货须知:金属缠绕垫在订货时需注明以下参数,范例:
1、金属缠绕垫的类型:A B C D
2、法兰标准:ASME B16.20
3、管路通径、压力等级:2" 150Lbs
4、材料种类:内环 SS316 ;金属缠绕带 SS316;填料带:石墨;外环:碳钢
※ 实际应用工况不同, 以上参数仅供参考不作任何保证要求。
化工部法兰属于化工法兰标准体系。是化工部法兰(又称HG法兰)的其中一种表现形式,国内设备或管道上应用广泛的法兰之一。
化工部法兰标准应用体系
◆法兰标准:同时包含欧式法兰和美式法兰
1)欧式法兰:(HG20592~HG20605)
压力等级:PN 0.25、0.6、1.0、1.6、2.5、4.0、6.3、10.0、16.0、25.0等10个等级
公称直径:DN10~DN2000mm
法兰型式:板式平焊、带颈平焊、带颈对焊、整体式、承插焊、螺纹、对焊环松套、平焊环松套、法兰盖、衬里法兰等10种
密封面型式:突面、凹凸面、榫槽面、环连接面、全平面等5种。
※它可以与JB阀门配套使用。
2)美式法兰标准(HG20615-HG20626)
公称压力:PN2.0、PN5.0、PN11.0、PN15.0、PN26.0和PN42.0 6个压力等级
公称直径: DN15~DN1500
法兰型式: 带颈平焊、带颈对焊、整体法兰、承插焊、螺纹、松套等6种,
密封面型式: 突面、凹凸面、榫槽面、环连接面、全平面等5种型式。
※化工行业压力管道应用标准体系也是一个相对比较完整的标准体系,而且经历了若干年的生产实践检验,具有成熟的使用经验。由于它同时具有"大外径系列"和"小外径系列"、"欧式法兰"和"美式法兰"两个系列,故其使用面比较广,它既可以与国外的ANSI、DIN、ISO等标准配合使用,又可以与国内的GB、SH、JB等标准配合使用。
◆化工行业应用标准体系中的常用标准
HG20592~20605 钢制管法兰(欧洲体系)
HG20615~20626 钢制管法兰(美洲体系)
HG20606~20612 钢制管法兰用垫片(欧洲体系)
HG20627~20633 钢制管法兰用垫片(美洲体系)
日本应用标准体系(JIS)
管子:大外径系列 (JIS G3454、JIS G3458、JIS G 3459)与ANSI大多数相同
无缝钢管公称直径:(DN6~DN650)mm 壁厚表示方法:管子表号"Sch"表示壁厚
焊接钢管公称直径:(DN350~DN2000)mm 壁厚表示方法:直接用壁厚数值表示。
管法兰:(JIS B2201、JIS B2220等)自成体系,既不属于"美式法兰",也不属于"欧式法兰"
公称直径: (DN10~DN1000)mm
公称压力等级:2K、5K、l0K、16K、20K、30K、40K、63K 共8个等级
法兰密封面:光滑面、大凸台面、小凸台面、凹凸面、榫槽面 5种
法兰型式:平焊式、承插焊式、对焊式、螺纹连接式、松套式及法兰盖6种
※JIS应用标准体系与ANSI和DIN等都不能配套使用。为了弥补这个缺陷,日本石油学会编制了一套JPI标准,它基本上等效采用了ANSI/API应用标准体系,故它能与ANSI互换。
◆日本应用标准体系JIS中常用的标准有:
JIS G3458 合金钢管
JIS G3459 不锈钢钢管
JIS G3468 电弧焊大直径不锈钢钢管
JIS B2201 铁素体材料管法兰压力等级
JIS B2202 管法兰尺寸
JIS B2210 铁素体材料管法兰基础尺寸
JIS B2220 钢制管法兰
JIS B2302 钢制螺纹连接管件
JIS B2311 普通用途的钢制对焊管件
JIS B2312 钢制对焊管件
JIS B2313 钢板制对焊管件
JIS B2404 管阀兰用缠绕式垫片