管道使用可以快速方便地拆卸法兰接头替代焊接连接,更方便维护操作所以法兰被普及,应用的法兰类型主要取决于法兰接头所需的强度。管道中常用的法兰类型有哪些?他们看起来怎么样?
法兰的主要类型是平焊法兰、对焊法兰、长对焊法兰、套接法兰、承插焊法兰、松套法兰、螺纹法兰和盲板法兰盖。除了这些标准法兰外,还有一些特殊法兰,比如旋转法兰、扩张器/减速器法兰和孔板法兰。
平焊法兰
平焊法兰通过两个角焊缝连接到管道或管件上,一个在法兰的腔内,一个在法兰的腔外。
平焊法兰通过两个角焊缝连接到管道或配件,一个在法兰内部,一个在法兰腔外。
平焊法兰的孔径大于连接管的外径,因为管必须在法兰内滑动才能通过角焊缝进行连接。
必须的平焊法兰在法兰连接内部,因为管子能够通过外角焊缝。
平焊法兰也被定义为“带毂法兰”,由于其纤细紧凑的形状,它们很容易识别。
法兰移颈被定义为“法兰颈”,由于其超薄也滑的形状,很容易识别。
从长远来看,使用平焊法兰制成的法兰接头比使用对焊法兰制成的连接更脆弱(在类似的使用条件下)。这似乎是由于以下事实:
长远来看,用平焊法兰制造的法兰连接比用焊接法兰制造的连接(类似的使用条件下)要脆弱一些。这似乎是由于事实:
带颈法兰具有一个锥形轮毂,在承插法兰中没有,它可以更均匀地分布管道和法兰之间的机械应力,其特征是在承插焊法兰中没有轮毂毂,因此,管道和法兰之间的机械分布均匀分布
一个焊接颈接头作为一个焊接区域而不是两个(承插焊法兰)。只有一个焊接区域而不是两个(承插焊法兰)的焊接接头
对焊法兰的另一个优点是它可以连接到管道和配件,而承插焊法兰仅适用于管道。
焊接法兰的另一个优点是,它可以连接到管道和配件上,而插焊法兰只适合。
对焊法兰
带颈对焊法兰 (“WN”) 具有可与管道焊接的长锥形轮毂。
这种法兰类型通常用于需要管道系统输送的流体不受限制的流动(法兰孔与管道孔匹配)的高压和高/低温应用中。
没有压降防止了法兰接头附近金属的湍流和侵蚀/腐蚀等负面影响。
锥形轮毂允许管道和对焊法兰之间的机械应力平滑分布,并有助于执行射线检查以检测可能的泄漏和焊接缺陷。
法兰尺寸(NPS 和管道表)应与连接管的尺寸相匹配。
带颈对焊法兰通过单一的全熔透 V 形对接焊缝与管道连接。
长径对焊法兰
长对焊法兰 (“LWN”) 与对焊法兰类似,不同之处在于颈部(锥形轮毂)是延伸的,并且起到钻孔延伸的作用。
长对焊法兰通常用于容器、柱或桶上。这些法兰类型也可用于重型桶 (HB) 和等桶 (E) 类型。
螺纹法兰
螺纹法兰通过将管道(具有外螺纹 )拧到法兰上而连接到管道,无需缝焊(但在某些情况下,应用小焊缝以增加连接强度)。
螺纹法兰与管道的连接方式是在法兰上但用螺丝将管道(通常为阳螺纹)紧,不用接缝焊接(在某些情况下,采用小焊接来增加连接的强度)。
螺纹法兰的尺寸大为 4 英寸,具有多种压力等级,但是,它们主要用于低压和低温应用中的小尺寸管道,例如水和空气公用事业服务。
螺纹法兰可主要在 4 英寸和重要的压力值,用于低压,用于降低和低温应用的小管道,如水和公用事业服务。
螺纹法兰也是易爆区域(例如加油站和工厂)的强制性要求,因为在此类环境中执行焊接连接会很危险。
螺纹法兰也是性地区的一个要求,比如加油站和工厂,因为在这种环境下焊接连接的执行将是危险的。
承插焊法兰
承插焊法兰使用在法兰外侧执行的单个角焊连接到管道(不同于需要两次焊接的滑动法兰类型)。
使用承插焊法兰进行法兰连接时,首先将管子插入法兰的承插口中,直到达法兰底部,然后将其提升1.6mm,后焊接的。
法兰与承插焊法兰连接时,先将管子插入法兰的承插口,直到达法兰的底部,然后将其抬高1.6mm,后进行焊接。
应留出该间隙,以便在焊缝凝固后将管道正确定位在法兰承插口内。
应留出该间隙,以便在焊缝凝固后将管道正确定位在法兰承插口中。
承插焊法兰用于不输送高腐蚀性流体的小型高压管道。
承插焊法兰用于不输送强腐蚀性流体的小型高压管道。
这是因为这些法兰类型在管端和承口肩部之间的间隙区域会受到腐蚀。
这是因为这些类型的法兰在管端和承口肩部之间的间隙区域会受到腐蚀。
它们的承插焊法兰的静态强度与套接法兰相似,但由于存在单角焊而不是双角焊,它们的疲劳强度更高。
承插焊法兰的静强度与套焊法兰相近,但由于采用单角焊而不是双角焊,其疲劳强度更高。
松套法兰
松套法兰具有平面,并且总是与短管端一起使用。
松套法兰在形状上类似于平焊法兰,除了法兰面和孔交叉处的半径以容纳短管端的法兰部分。
松套法兰滑过管道并位于短管端的背面,两者通过螺栓的压力保持在一起。
松套法兰与短管端结合使用是不锈钢或镍合金管道的一种经济有效的解决方案,因为松套法兰的材料可以是比短管材料低的等级(通常是碳钢)末端(必须与管道等级相匹配,如与输送的流体接触)。
因此,这种安排具有以下两个优点:
降低管道法兰接头的总成本,因为使用更高等级的材料被小化;
螺栓连接操作被简化,因为松套法兰可以围绕管道旋转以帮助螺栓对齐。
盲板法兰盖
与上面看到的所有法兰类型相反,盲板法兰盖没有孔,用于封闭或密封管道、阀门/压力容器并阻止流体流动。
由于系统压力和所需的螺栓连接力,盲板法兰盖必须承受巨大的机械应力。
盲板法兰盖便于进入管道,因为它们可以很容易地松开螺栓,让操作员在管道终端内执行活动(这也是盲板法兰盖类型有时用作压力容器的人孔的原因) .
有趣的是,虽然这种法兰类型更容易制造,但与其他法兰类型相比,它们的每公斤平均成本更高。
特殊类型的法兰
旋转法兰
旋转环法兰便于两个配合法兰之间的螺栓孔对齐,这一功能在许多情况下都有帮助,例如安装大直径管道、海底和海上管道、浅水区和类似环境中的管道工程。旋转法兰适用于石化和水管理应用中的石油、天然气、碳氢化合物、水、化学品和其他要求苛刻的流体。
例如,在大直径管道的情况下,管道的一端装有标准的对焊法兰,另一端装有旋转法兰:只需旋转管道上的旋转法兰,操作员即可可以更轻松快捷地实现螺栓孔的对齐。
扩展法兰
膨胀法兰或“膨胀法兰”用于将管道的孔径从一个特定点增加到另一个点,或将管道连接到具有不同入口尺寸的泵、压缩机和阀门等其他机械设备。
图中所示的扩口法兰是对焊法兰,非法兰端有较大的孔。
膨胀法兰可用于将管道孔径仅增加一个或多两个尺寸,而不是更多(例如:从 2 到 3 或大 4 英寸)。
与对焊异径管和标准法兰的组合(这是管孔增加** 2 个尺寸的标准解决方案)相比,膨胀法兰是一种更便宜(更轻)的解决方案。
膨胀法兰常见的材料是 A105(高温碳钢)、A350 (LTCS) 和 ASTM A182(不锈钢及以上)。
异径法兰
异径法兰,具有与上面看到的膨胀法兰相反的功能,即它们用于减小管道的孔径。
运行管的孔径可以安全地减少 1 或 2 个尺寸(否则必须使用基于对焊异径管和标准法兰组合的解决方案)。
异径法兰有大多数尺寸和材料等级,通常没有现货供应。
异径法兰在规格、尺寸和材料等级方面与膨胀法兰遵循相同的考虑。
后一种类似于法兰形状的锻造产品是所谓的眼镜式百叶窗:虽然不是法兰,但在管道之间使用百叶窗(或环形垫片或铲形)以机械隔离管道并在非常简单的方法。
其他法兰分类
形状是对不同类型法兰进行分类的明显方式。但是,存在其他分类法兰的方法,它们是:
按材料等级
按法兰面类型(凸起、平面、环形接头、公母、榫槽、搭接接头)
通过法兰完成(光滑,锯齿,库存)
按尺寸(公称尺寸和压力等级)