1. 对焊法兰(welding neck flange,WN)


  对焊法兰是将法兰焊颈端与管子焊接端加工成一定形式的焊接坡口后直接焊接,施工比较方便。由于法兰与管子焊接处有一段圆滑过渡的高颈,法兰颈部厚度逐渐过渡到管壁厚度,降低了结构的不连续性,法兰强度高,承载条件好,适用于压力温度波动幅度大或高温、高压和低温管道。见图5.1.3。


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2. 平焊法兰(slip-on welding flange,SO)


  平焊法兰是将管子插入法兰内孔中进行正面和背面焊接,具有容易对中,价格便宜等特点。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。这种法兰也有两种:一种是板式平焊法兰,这种法兰刚性较差,焊接时易引起法兰面变形,甚至在螺栓力作用下法兰也会变形,引起密封面转角而导致泄漏,因而一般用于压力温度较低,相对不太重要的管道上,石化工业中一般规定只宜用于PN≤1.0MPa的水、低压蒸汽和空气管道上。另一种是带颈平焊法兰(slip-on flange),这种法兰的短颈使法兰刚度和其承载能力大有提高。法兰本身的制造工艺比对焊法兰要简单,与管子连接的焊接与板式平焊法兰一样为角焊缝结构,施工比较简单省事,带颈平焊法兰的公称压力等级由低到高,范围较广,完全适用于过去国内习惯使用板式平焊法兰的场合,但在有频繁的大幅度温度循环的管道上不应使用。见图5.1.4。


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3. 承插焊法兰(socket welding flange,SW)


  承插焊法兰与带颈平焊法兰相似,只是将管子插入法兰的承插孔中进行焊接,一般只在法兰背面有一条焊缝。见图5.1.5。常用于PN≤10.0MPa,DNDN≤40≤40的管道中;美国法兰标准ASME B16.5不推荐承插焊法兰用于具有热循环或较大温度梯度条件下的高温≥260℃或低温≤-45℃的管道上。在可能产生裂隙腐蚀或严重浸蚀的管道上也不应使用这种法兰。


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4. 螺纹法兰(threaded flange,TF)


  螺纹法兰的特点是管子与法兰之间用螺纹连接,在法兰内孔加工螺纹,将带螺纹的管子旋合进去,不必焊接。因而,具有方便安装、方便检修的特点。螺纹法兰有两种:一种螺纹法兰公称压力较低,一般用在镀锌钢管等不宜焊接的场合,温度反复波动或高于260℃和低于-45℃的管道也不宜使用。另一种用于高压工况,利用带外螺纹,并加工成一定形状密封面的两个管端配透镜垫加以密封。这种法兰以往多用于合成氨生产。此外,在任何可能发生裂隙腐蚀、严重浸蚀或有循环荷载的管道上,应避免使用螺纹法兰。见图5.1.6。


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5. 松套法兰(lap joint flange,LJ)


  松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。松套法兰一般与翻边短节(stub end)组合使用,即将法兰圈松套在翻边短节外,管子与翻边短节对焊连接,法兰密封面(凹凸面、榫槽面除外)加工在翻边短节上。此外,还有平焊环和对焊环板式松套法兰。由于法兰本身不与介质相接触,只要求翻边短节或焊环与管材一致,法兰本体的材质完全可与管材不同,因而尤其适用于腐蚀性介质管道上,可以节省不锈钢、有色金属等贵重耐腐蚀材料。见图5.1.7。


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6. 整体法兰(integral flange,IF)


  整体法兰是一种法兰的连接方式,也是属于带颈对焊钢制管法兰的一种。材质有碳钢、不锈钢、合金钢等。生产工艺为锻制。多用于压力较高的管道之中。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。见图5.1.8。


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7. 法兰盖(blind flange,BF)


  法兰盖又称盲法兰。盲法兰就是用在两法兰连接处堵死管道设备等的一块实心板,或是常用钢板。设备、机泵上不需接出管道的管嘴,一般用法兰盖封死,而在管道上主要用于管道端部作封头用。管道设备的试压、试漏时常用到。盲法兰产品采用凸面或环形舌榫接合衬垫表面。在美标标准内,盲法兰产品具有A(MSS SP44)或B(API 605)两个系列,符合ASME B16.5和ASME B16.47规范。为了与法兰匹配,基本上有一种法兰就有相应的法兰盖。见图5.1.9。



8. 大小法兰(reducing flange)


  大小法兰也称异径法兰。除接管口径外,法兰的尺寸为两口径中较大口径的标准平焊法兰尺寸,只是接管口径,比该法兰的正常口径要小,这种法兰一般不推荐使用,只有当设备、机泵管嘴口径大于所要连接的管子,且安装尺寸又不允许装大小头或装几个大小头显得很不合理时才选用大小兰法。目前大小法兰仅限于PN≤2.5MPa且只有石油行业有此标准。生产工艺包括:专业整体锻打,锻压制造、中板卷制、中板割制等。见图5.1.10。


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9. 孔板法兰


  a. ASME B16.36标准适用于具有孔板压差连接的法兰(类似ASME B16.5中所包括的法兰),接线范围如下:


    ①. 300、400、600、900、1500和2500磅级 WN(高颈对焊法兰)。


    ②. 300磅级平焊和螺纹连接法兰。


  b. HG/T 20592标准提供了压力等级为PN10、PN16、PN25、PN40、PN63、PN100、PN160的带颈对焊孔板法兰。测压孔有NPT管螺纹连接和承插焊连接两种。起重螺栓(Jackscrew Bolt,孔板法兰上的起重螺栓是用来作为顶起螺栓用的,与管塞呈90°的法兰中心线处的孔中配用螺栓作为顶起螺栓,以顶起法兰面。8字盲板的法兰也配有起重螺栓)与测压孔呈90°分布。HG/T 20615标准提供了压力等级为 Class150(PN20)、Class300(PN50)、Class600(PN110)、Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)的带颈对焊孔板法兰(KMN),测压孔有NPT管螺纹连接和承插焊连接两种。法兰公称直径范围DN25~DN600。见图5.1.11。


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10. 其他


  除了以上常见法兰,还有特种法兰、夹套法兰、绝缘法兰等。不同的标准法兰与管子连接形式的对比,见表5.1.1。








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