閥門法蘭端面連接工藝

                                 閥門法蘭端面連接工藝

                            上海申弘閥門有限公司


閥門大于2in（DN50）時通常要求使用法蘭。法蘭比內(nèi)螺紋鏈接容易安裝，這是因為法蘭面與管線相配并用螺紋連在一起，而管線和閥門不需要任何轉(zhuǎn)動。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導式減壓閥,空氣減壓閥,氮氣減壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動閥門、電動閥門、高壓閥門、中壓閥門、低壓閥門、水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。法蘭克用于大多數(shù)溫度范圍，由零度到1500℉（815℃）。當溫度增加，某些限制在高壓上。

用法蘭面之間的墊片連接時，擰緊法蘭螺栓產(chǎn)生之力，被用來密封接頭。法蘭見ANSI標準B16.5（或API或近似標準），它提出平面密封面，凸臺式密封面的高度和直徑，標準孔的模式及平接接頭的必須尺寸，例如榫和槽、凹面或凸面的設(shè)計。法蘭是按照工作條件，材料要求，大操作溫度及壓力而確定等級的。雖然法蘭的主要優(yōu)點是閥門能很容易地自管線上卸掉，但法蘭易遭受熱扭轉(zhuǎn)和振動。如果溫度循環(huán)很顯著，可考慮用焊接連接作為代替方案。

現(xiàn)有法蘭類型：整體法蘭，如其名稱所示，是閥體整體的一部分。對整體法蘭，其法蘭孔可是機加工而成或是鑄入閥體鑄件之上。整體法蘭是常用的，因為它已是許多閥門制造商的標準并已經(jīng)在早的設(shè)計中使用。另一方面，可分離式法蘭已是端面連接設(shè)計中相對新的一種?？煞蛛x式法蘭式用獨立的法蘭套在閥體端部轂盤上，并用半圓環(huán)安裝就位。

整體法蘭可具有平面密封面（圖2.16），它允許在兩個匹配法蘭及法蘭墊片之間的全面接觸。平面密封面法蘭在低壓工況及黃酮和鑄鐵閥上經(jīng)常使用。因為法蘭式相互之間全面接觸，設(shè)計中當螺栓擰緊時要使法蘭應力及可能的法蘭彎曲減少到小。法蘭面必須*平整以使在整個法蘭上產(chǎn)生相等的密封。當采用平面法蘭，應采用大直徑的墊片（與法蘭面相同）以保證密封。

另一種常見法蘭面是凸臺式密封面（參見圖2.15），它是一個圓形面積將兩個法蘭分開。凸臺式密封面內(nèi)徑與管線閥門開口內(nèi)鏡相同，而其外徑則小于螺栓孔圓直徑。ANSI標準要求凸臺式密封面高度，在尺寸為ANSI600級（PN100）一下時為0.06in（1.5mm），而在尺寸為ANSI600級（PN100）以上時為0.25in（6mm）。凸臺式密封面隔開法蘭本身，盡管當螺栓擰緊時會產(chǎn)生一些法蘭應力，但仍要防止任何別的法蘭對法蘭的接觸，因為它會使墊片壓力降低。當使用簡單的平板墊片時密封面可謂光華的平面。凸臺式密封面可加工成許多同心圓的槽，它能保持墊片就位（防止噴出）并保持較佳的密封效果。ANSI250級鐵閥門及所有鋼閥門的法蘭型式是由規(guī)定的。采用600psi（400bar）和溫度1500℉（815℃）。

環(huán)槽密封面（也是RTJ）是圖態(tài)勢密封面的改進型（圖2.17）。一個和閥門開口同心圓的U形槽加工到密封面上，軟的金屬墊片（通常為蒙耐爾或軟鐵，但其他軟金屬亦可選用）插入槽內(nèi)，當法蘭擰緊時點片被嵌入就位。RTJ法蘭規(guī)定用于高壓工況，壓力可到1500psi（1000bar）——盡管它不是高溫工況。






法蘭		標準號		密封面		壓力等級 PN，MPa	常用閥門配套法蘭
類型	代號			形式	代號
板式 平焊	PL	HG20593、 JB/T81-94、 GB/T9119-2000		突面	RF	0.25～2.5	突面平焊法蘭是常用的法蘭，可 與各種法蘭式的低中壓閥門配套 如閘閥、截止閥、球閥等
				全平面	FF	0.25～1.6
帶頸 平焊	SO	HG20594、 GB/T9116-2000		突面	RF	0.6～4.0	突面帶頸平焊法蘭是近年來引進的 石油化工裝置中普遍使用的結(jié)構(gòu)型式
				凹凸面	MFM	1.0～4.0
				榫槽面	TG	1.0～4.0
				全平面	FF	0.6～1.6
帶頸 對焊	WN	HG20595、 JB/T82-94、 GH/T9115-2000		突面	RF	1.0～25.0	PN4.0-PN10.0MPa的閥門通常配 用凸面的管法蘭，如：Z41H-40、 J41H-64、H44H-100等，160壓力 以上則選用環(huán)連接面，如J41H- 160突面對焊法蘭也可配用采用 對夾式連接的蝶閥及止回閥。
				凹凸面	MFM	1.0～16.0
				榫槽面	TG	1.0～16.0
				環(huán)連接面	RJ	6.3～25.0
				全平面	FF	1.0～1.6
整體 法蘭	IF	HG20596、 JB/T79-94、 GB/T9113-2000		突面	RF	0.6～25.0	閥門上的整體法蘭一般PN≤2.5為 突面，PN≥4.0為凹面，PN≥16.0 為環(huán)連接面，但也有廠家PN10.0 MPa采用環(huán)連接面PN16.0MPa采用 凹面注PN2.5MPa的氨用閥門采用 凹面（FM） 需配凸面的管法蘭
				凹凸面	MFM	1.0～16.0
				榫槽面	TG	1.0～16.0
				環(huán)連接面	RJ	0.6～25.0
				全平面	FF	1.0～1.6
承插焊	SW	HG20597、 GB/T9114-2000		突面	RF	1.0～10.0	近年來引進的石油人工裝置中 普遍使用的結(jié)構(gòu)形式。
				凹凸面	MFM	1.0～10.0
				榫槽面	TG	1.0～10.0
螺紋 法蘭	Th	HG20598、 GB/T9114-2000		突面	RF	0.6～4.0	在工程建設(shè)中比較常用，安裝方 便不需焊接，適用DN10-DN150。
				全平面	FF	0.6～1.6
對焊 環(huán)松套	PJ/SE	HG20599、 JB/T84-94、 GB/T9120-2000		突面	RF	0.6～4.0	適用腐蝕性介質(zhì)的管道系統(tǒng)。
平焊 環(huán)松套	PJ/RJ	HG20600、 JB/T83-94、 GB/T9121-2000		突面	RF	0.6～1.6
				凹凸面	MFM	1.0～1.6
				榫槽面	TG	1.0～1.6
法蘭蓋	BL	HG20601、 JB/T84-94、 GB/T9123-2000		突面	RF	0.25～25.0	用于管道端部或作封頭用。
				凹凸面	MFM	1.0～16.0
				榫槽面	TG	1.0～16.0
				環(huán)連接面	RJ	6.3～25.0
				全平面	FF	0.25～1.6
襯里 法蘭蓋	BL（S）	HG20602		突面	RF	0.6～4.0	為節(jié)省不銹鋼等貴 重金屬材料而編制
				凸面	M	1.0～4.0
				榫面	T	1.0～4.0
美標帶 頸平焊	SO	HG20616美標		突面	RF	2.0～26.0	PN2.5-5.0的美標閥門配套
美標帶 頸對焊	WN	HG20617美標		突面	RF	2.0～42.0	一般PN≤11.0MPa選用突面， PN≥15.0MPa選用環(huán)連接面

如上所述，可分離式法蘭（圖2.18）是整體法蘭現(xiàn)在采用的一個便宜的，活動的代替方案。因為法蘭不會被工藝物料浸濕，它可由碳鋼制造并以涂料防護大氣腐蝕，因為降低了需要使用不銹鋼或合金鋼的造價。可分離式法蘭被制造成在閥體轂套上滑動?，F(xiàn)場擰緊法蘭，兩個半圓環(huán)插入閥體的槽內(nèi)，其作用如同機械止動。當法蘭螺栓擰緊，法蘭鎖住圓環(huán)，保持閥體準確就位。雖然碳鋼是常見和便宜的可分離法蘭的選用材料，但在高溫高壓工況下，需選用不銹鋼法蘭。當處理管線安裝中心不正時，可分離式法蘭勝過整體法蘭的大優(yōu)點是其活動范圍。如果上游管線法蘭已固定就位，且與下游管線法蘭對中不準，這將妨礙整體法蘭閥門的安裝，除非將法蘭和閥門孔型調(diào)整以使孔對正。另一方面，對可分離式法蘭而言，兩端的任何一個閥門法蘭能輕微旋轉(zhuǎn)以補償對位不正。法蘭修正對位不正的能力允許閥門在不同位置上旋轉(zhuǎn)和固定（特別是空間有矛盾時）。
    可分離式法蘭能設(shè)計成在紙的壓力等級上互換。它的額定等級為ANSI150-600級（PN16-PN100）及4in（DN100）及以下尺寸的閥門。對ANSI150-300級（PN16-PN40）在閥門尺寸和6in和8in（DN150和DN200）也可用可分離式法蘭?？煞蛛x式法蘭亦可用于ANSI150級（PN16）和尺寸大于10in（DN250）的閥門。

雖然可分離式法蘭的制造便宜和較為方便，但其一個缺點是如果法蘭螺栓沒有適當擰緊，閥門可能因為中立或過大管線振動而旋轉(zhuǎn)，尤其是當閥門頂部有重的執(zhí)行機構(gòu)或其他工件之時。本文相關(guān)的論文有：中國閥門產(chǎn)值遞增