法兰接头是由法兰、密封垫片及紧固螺栓三者组成的一个密封组件,起着连接管子、泵、阀门、压力容器及各种承压设备的重要作用,它是机械、石油、化工、石油化工、水利、电力、轻工、纺织、船舶、制药及核工业等部门管道系统和装置中应用最广泛的一种管道连接件。据统计,在石油化工一个领域,仅一个大型炼油厂的法兰密封接头就达到20万个以上,这足以证明法兰接头的使用量非常大。
法兰接头既是一种可拆连接件,又是一种承压密封件,它主要是借助连接螺栓穿过法兰螺栓孔,在所施加的螺栓预紧力的作用下对法兰密封面施加压紧力,压紧夹在一对法兰之间的密封垫片,使垫片在螺栓压紧力的作用下发生塑性变形或弹性变形,从而填塞住法兰密封面的微几何间隙来实现密封目的。
法兰接头的密封失效主要表现为泄漏。在各行业的管道系统和装置中,因法兰接头密封失效,轻则造成能源、原材料的大量浪费,重则导致设备报废、停工停产、人员伤亡和严重的环境污染。因此,现代石油、化工、石油化工、原子能、航天等工业对管道装置的密封提出了更严格的要求。
法兰作为法兰接头的一个单元,通常以一个独立的标准零件出现。法兰元件一般都已标准化。
在GB/T9112-2010《钢制管法兰类型与参数》中,规定了两个不同法兰体系的法兰类型及代号:
一个是公称压力用PN标记的法兰类型及代号(欧洲法兰体系);
另一个是公称压力用Class 标记的法兰类型及代号(美洲法兰体系)。
法兰种类 | PN标记的法兰代号(欧标) | Class标记的法兰代号(美标) |
整体法兰 | IF | |
螺纹法兰 | Th | |
带颈对焊法兰 | WN | |
带颈平焊法兰 | SO | |
承插焊法兰 | SW | |
板式平焊法兰 | PL | |
A型对焊环板式松套法兰 | PL/W-A | |
B型对焊环板式松套法兰 | PL/W-B | |
平焊环板式松套法兰 | PL/C | |
管端翻边板式松套法兰(A型) | PL/P-A | |
翻边短节板式松套法兰(B型) | PL/P-B | |
对焊环松套法兰 | PJ/SE | LF/SE |
平焊环松套法兰 | PJ/RJ | |
对焊环带颈松套法兰 | HL/W | |
长高颈法兰 | LWN | |
法兰盖 | BL | |
衬里法兰盖 | BL(S) |
密封面形式 | 代号 | EN标准代号 | ||
平面 | FF | A | ||
突面 | RF | B | ||
凹凸面 | 凸面 | MF | M | E |
凹面 | F | F | ||
榫槽面 | 榫面 | TG | T | C |
槽面 | G | D | ||
O形圈面 | O形圈凸面 | OSG | OS | G |
O形圈槽面 | OG | H | ||
环连接面 | RJ |
公称尺寸是管道元件的一个基本参数,也是法兰的主要参数。在用PN标记的法兰中,其公称尺寸代号用DN表示;在用Class标记的法兰中,其公称尺寸代号用NPS和DN表示。