法蘭連接標準
法蘭是通用的機械零件,對常用的法蘭已經標準化。在過程裝備中,無論是容器和設備法蘭,還是管道法蘭,國內外已經形成了包括法蘭、墊片和螺栓的系列化的標準體系。
法蘭類型主要根據用途分為容器法蘭和管道法蘭兩類,根據法蘭密封面的寬窄分為寬面法蘭和窄面法蘭;根據制造材料分為金屬法蘭和非金屬法蘭兩類,其中前者又分成鋼制法蘭、鑄鐵法蘭、有色金屬法蘭;根據形狀分為圓形、矩形、橢圓形;根據與容器或管道的連接方式分焊接結構和非焊接結構等。
![液壓法蘭](http://zs1.img-1.com/pic/193402/p18/20170802174951_5269_zs.jpg)
大多數墊片是從非金屬板裁下來的,或由專業(yè)工廠按規(guī)定尺寸制作,其材料為石棉橡膠板、石棉板、聚乙烯板等;也有用薄金屬板(白鐵皮、不銹鋼)將石棉等非金屬材料包裹起來制成的金屬包墊片;還有一種用薄鋼帶與石棉帶一起繞制而成的纏繞式墊片。普通橡膠墊片適用于溫度低于120℃的場合;石棉橡膠墊片適用于對水蒸氣溫度低于450℃,對油類溫度低于350℃,壓力低于5MPa的場合,對于一般的腐蝕性介質,最常用的是耐酸石棉板。在高壓設備及管道中,采用銅、鋁、10號鋼、不銹鋼制成的透鏡型或其他形狀的金屬墊片。高壓墊片與密封面的接觸寬度非常窄(線接觸),密封面與墊片的加工光潔度較高。
![3000PSI液壓法蘭](http://zs1.img-1.com/pic/193402/p18/20170802174952_4679_zs.jpg)
液壓法蘭連接設計的一般考慮
法蘭連接是過程裝備中低壓設備、管道和閥門中應用最廣泛的可拆連接,這種由墊片法蘭一螺栓組成的結構的力學和密封行為比其他機械構件復雜,因為它受到許多因素的影響以致工作時的性能很難預測或解釋。首先螺栓和螺母之間的摩擦關系復雜,依靠普通的擰緊工具,不可能控制與預測螺栓的預緊載荷;其次,這些性能受到各個零件彈性的制約,尤其存在墊片時。整個結構表現出彈塑的行為。墊片像彈簧(非線性),螺栓則像拉簧,法蘭浮動在兩個彈簧之間,也像一個轉動彈簧,這種系統(tǒng)顯然是靜不定的,因此問題變得更加復雜了。如此的彈簧系統(tǒng)又承受著多種載荷,如螺栓力、墊片反作用力和流體壓力,還可能有與之相連設備或管道的反作用力(如重量、熱膨脹等),這些力最終使法蘭受到一外加彎矩的作用,在彎矩的作用下,法蘭發(fā)生彎曲變形與角變形。因此設計的一般目的是對于已知的墊片特性,確定法蘭和螺栓等結構的安全、經濟尺寸。同時整個系統(tǒng)達到規(guī)定的密封度要求。即 結構完整性―整個結構的機械或熱應力必須在材料允許范圍內。
![分體法蘭](http://zs1.img-1.com/pic/193402/p18/20170802174949_4777_zs.jpg)