法蘭(Flange)在管道系統(tǒng)中可與墊片、螺栓配合使用,可用于管端之間的連接,也可用于兩個設(shè)備之間的連接,法蘭在化工、石油、機械、市政及水利行業(yè)的設(shè)備和管道上應用廣泛。
關(guān)于法蘭的術(shù)語,筆者查詢未果(ISO 7005-1:2011為全英文)。百度百科對法蘭的解釋為:
法蘭(Flange),又叫法蘭凸緣盤或突緣。法蘭是軸與軸之間相互連接的零件,用于管端之間的連接;也有用在設(shè)備進出口上的法蘭,用于兩個設(shè)備之間的連接,如減速機法蘭。
現(xiàn)行《石油化工配管工程術(shù)語》(SH/T 3051-2004)中對法蘭的術(shù)語定義如下:
2.4.1 法蘭(Flange),用于連接管子、設(shè)備等的帶螺栓孔的突緣形元件。
本號從法蘭密封面水線開始,先后聊了聊法蘭的平焊和對焊(連接方式)、法蘭密封面、法蘭墊片,本期重點介紹國標法蘭的類型。
圖1 法蘭(來自網(wǎng)絡)
如圖1所示,我們可以模糊的看到該法蘭的標記:ANSI B16.5 2″ WN RF 150LB 304等信息,可以得到這是個美標法蘭,口徑2″,對焊法蘭,突面密封面,150LB壓力等級,304不銹鋼制成。因此,標準體系非常重要。
目前我國管法蘭的標準有:國家標準GB、化工部標準HG、機械部標準JB和石油化工標準SH等。上述法蘭體系最全面的標準為化工行業(yè)標準,在自身標準體系中可以做到法蘭的閉環(huán)選型設(shè)計,無需再參照其他標準,且對法蘭墊片和緊固件的選配有專門的章節(jié)論述,方便設(shè)計人員選型。
1. 國標法蘭體系沿襲(GB管法蘭)
1988年,我國開始國標的管法蘭體系的制定,從GB 9112-88到GB 9123-88,廢止了原《一般用途管法蘭連接尺寸》(GB 2555-81)、《一般用途管法蘭密封面形狀和尺寸》(GB 2556-81),各標準主要按照法蘭的類型來制定。88標準對當時進、出口設(shè)備的配套極具重要的意義。
2000年、2010年,對上述標準進行修編,修編后為推薦標準。
2019年,我國將從GB/T 9112~9124-2010等13項、按照法蘭類型的不同制定的的標準,根據(jù)法蘭公稱壓力系列整合為2項,歐洲體系(PN系列)和美洲體系(Class系列),分別為:
《鋼制管法蘭 第1部分:PN系列》(GB 9124.1-2019)
《鋼制管法蘭 第2部分:Class系列》(GB 9124.2-2019)
最新版法蘭國家標準的編寫規(guī)則已經(jīng)和化工標準十分類似,基本上可以代替化工行業(yè)標準。
2. 法蘭類型(GB管法蘭)
個人認為,法蘭是按照結(jié)構(gòu)型式和與管子的連接方法(對焊、平焊、承插焊、螺紋)組合分類的,如帶頸螺紋法蘭:其結(jié)構(gòu)型式為帶著脖子、連接方式為螺紋連接,故稱帶頸螺紋法蘭。每個類型中又根據(jù)密封面的不同做了區(qū)分。以PN系列為例,國標法蘭共分為12種,各類型如下(為便于區(qū)分,本文按照連接方式的不同,分為6個大類):
2.1 整體式
1. 整體式法蘭(代號IF)
整體法蘭是跟設(shè)備連在一起的法蘭,如閥門上的法蘭,這個法蘭與閥門是一個整體,不是通過焊接連接上的,如圖2所示。整體法蘭多用在設(shè)備的制造中,在管道設(shè)計中幾乎不采用。
圖2 整體式法蘭(IF)
密封面有:平面(FF)、突面(RF)、凹凸面(MF)、榫槽面(TG)、O形圈面(OSG)、環(huán)連接面(RJ)。
2.2 螺紋連接
2. 帶頸螺紋法蘭(Th),如圖3所示。
圖3 帶頸螺紋法蘭(Th)
密封面有:平面(FF)、突面(RF)。
2.3 承插焊連接
3. 帶頸承插焊法蘭(SW),如圖4所示。
圖4 帶頸承插焊法蘭(SW)
密封面有:平面(FF)、突面(RF)、凹凸面(MF)、榫槽面(TG)、O形圈面(OSG)、環(huán)連接面(RJ)。
2.4 對焊連接
4. 對焊法蘭(WN),如圖5所示。
圖5 對焊法蘭(WN)
密封面有:平面(FF)、突面(RF)、凹凸面(MF)、榫槽面(TG)、O形圈面(OSG)、環(huán)連接面(RJ)。
5. A型對焊板式松套法蘭(PL/W-A),如圖6所示。
圖6 A型對焊板式松套法蘭(PL/W-A)
密封面有:突面(RF)、凹凸面(MF)、榫槽面(TG)、O形圈面(OSG)。
6. B型對焊板式松套法蘭(PL/W-B),如圖7所示。
圖7 B型對焊板式松套法蘭(PL/W-B)
密封面有:突面(RF)。
7. 管端翻遍板式松套法蘭(PL/P-A),如圖8所示。
圖8 管端翻遍板式松套法蘭(PL/P-A)
8. 翻邊短節(jié)板式松套法蘭(PL/P-B),如圖9所示。
圖9 翻邊短節(jié)板式松套法蘭(PL/P-B)
2.5 平焊連接
9. 帶頸平焊法蘭(SO),如圖10所示。
圖10 帶頸平焊法蘭(SO)
密封面有:平面(FF)、突面(RF)、凹凸面(MF)、榫槽面(TG)、O形圈面(OSG)。
10. 板式平焊法蘭(PL),如圖11所示。
圖11 板式平焊法蘭(PL)
密封面有:平面(FF)、突面(RF)。
11. 平焊環(huán)板式松套法蘭(PL/C),如圖12所示。
圖12 平焊環(huán)板式松套法蘭(PL/C)
密封面有:突面(RF)、凹凸面(MF)、榫槽面(TG)、O形圈面(OSG)。
2.6 堵頭
12. 法蘭蓋(BL),如圖13所示。
圖12 法蘭蓋(BL)
密封面有:平面(FF)、突面(RF)、凹凸面(MF)、榫槽面(TG)、O形圈面(OSG)、環(huán)連接面(RJ)。
3. 上述分類與GB9124.1的對應關(guān)系
上述類型的順序與GB 9124的分類對應關(guān)系,如圖13所示。
圖13 本文法蘭分類順序與GB 9124的對應關(guān)系
4. 法蘭的標記
除整體式法蘭外,每個法蘭應采用鋼印、激光等永久性標志的方法,在法蘭的外圓柱表面標出清晰、可見的標志,如圖1所示。
標志內(nèi)容包括:制造商、規(guī)范編號(不帶年號)、類型代號、公稱尺寸和壓力、材料等。
設(shè)計圖紙和法蘭上的標記規(guī)定如下:
公稱尺寸、壓力、型式、密封面、配管、材料及標準號,如:
DN 400-PN25 WN RF Ⅱ Q235A GB/T 9124.1
DN400:公稱尺寸400mm;
PN25:公稱壓力2.5Mpa
WN:對焊法蘭
RF:突面密封面
?、颍悍ㄌm接二系小外徑米制管
Q235A:法蘭材質(zhì)為Q235A
GB/T 9124.1:執(zhí)行標準(不帶年號)