化工机械设备法兰设计.doc

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1、一、概述1.1法兰简介法兰（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。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（丝接）法兰和焊接法兰。1.2法兰的材质按制作材质可分为：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）、C

2、5（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）1.3法兰连接　法兰连接(flange，joint)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

3、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；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

4、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

5、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。1.4法兰分类1.4.1平焊钢法兰平焊钢法兰适用于公称压力不超过2.5MPa的碳素钢管道连接，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，它的优点是价格比较便宜。1.4.2对焊钢法兰对焊钢法兰用于法兰与管子的对口焊接

6、，其结构合理，强度与刚度较大，经得起高温高压及反复弯曲和温度波动，密封性可靠，公称压力为0.25～2.5MPa的对焊法兰采用凹凸式密封面。　1.4.3承插焊法兰承插焊法兰常用于PN≤10.0MPa，DN≤40的管道中。　1.4.4松套法兰松套法兰俗称活套法兰，分焊环活套法兰、翻边活套法兰和对焊活套法兰。常用于介质温度和压力都不高而介质腐蚀性较强的情况。当介质腐蚀性较强时，法兰接触介质的部分(翻边短节)为耐腐蚀的高等级材料如不锈钢等材料，而外部则利用低等级材料如碳钢材料的法兰环夹紧它以实现密封。1.4.

7、5整体法兰整体法兰常常是将法兰与设备、管子、管件、阀门等做成一体，这种型式在设备和阀门上常用。1.5法兰代号不同的标准其法兰的密封面及型式的名称、代号略有区别。见表1、表2。表1密封面名称及代号对照表序号SH3406－96HG20592～20635－97JB/T74～90－94GB9112－20001全平面（FF）全平面（FF） 平面（FF）2凸台面（RF）突面（RF）凸面突面（RF）3凹凸面（MF）凹凸面（MFM）凹凸面凹凸面（MF）4榫槽面（TG）榫槽面（TG）榫槽面榫槽面（TG）5榫槽面（TG）

8、环连接面（RJ）环连接面环连接面（RJ）表6－2 结构型式代号对照表序号SH3406－96HG20592～20635－97JB/T74～90－94GB9112－20001对焊（WN）对焊（WN）对焊（－）对焊（－）2承插焊（SW）承插焊（SW） 承插焊（－）3平焊（SO）平焊（SO）平焊（－）平焊（－）4螺纹（PT）螺纹（Th） 螺纹（－）5松套（LJ）松套（PJ/LF）松套（－）松套（－）6法兰盖（－）法兰盖（BL）法兰盖（－）法兰盖（－）7 整体法兰