1. 對焊法蘭(welding neck flange,WN)
對焊法蘭是將法蘭焊頸端與管子焊接端加工成一定形式的焊接坡口后直接焊接,施工比較方便。由于法蘭與管子焊接處有一段圓滑過渡的高頸,法蘭頸部厚度逐漸過渡到管壁厚度,降低了結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性,法蘭強(qiáng)度高,承載條件好,適用于壓力溫度波動幅度大或高溫、高壓和低溫管道。見圖5.1.3。
2. 平焊法蘭(slip-on welding flange,SO)
平焊法蘭是將管子插入法蘭內(nèi)孔中進(jìn)行正面和背面焊接,具有容易對中,價格便宜等特點(diǎn)。多用于介質(zhì)條件比較緩和的情況下,如低壓非凈化壓縮空氣、低壓循環(huán)水。這種法蘭也有兩種:一種是板式平焊法蘭,這種法蘭剛性較差,焊接時易引起法蘭面變形,甚至在螺栓力作用下法蘭也會變形,引起密封面轉(zhuǎn)角而導(dǎo)致泄漏,因而一般用于壓力溫度較低,相對不太重要的管道上,石化工業(yè)中一般規(guī)定只宜用于PN≤1.0MPa的水、低壓蒸汽和空氣管道上。另一種是帶頸平焊法蘭(slip-on flange),這種法蘭的短頸使法蘭剛度和其承載能力大有提高。法蘭本身的制造工藝比對焊法蘭要簡單,與管子連接的焊接與板式平焊法蘭一樣為角焊縫結(jié)構(gòu),施工比較簡單省事,帶頸平焊法蘭的公稱壓力等級由低到高,范圍較廣,完全適用于過去國內(nèi)習(xí)慣使用板式平焊法蘭的場合,但在有頻繁的大幅度溫度循環(huán)的管道上不應(yīng)使用。見圖5.1.4。
3. 承插焊法蘭(socket welding flange,SW)
承插焊法蘭與帶頸平焊法蘭相似,只是將管子插入法蘭的承插孔中進(jìn)行焊接,一般只在法蘭背面有一條焊縫。見圖5.1.5。常用于PN≤10.0MPa,DNDN≤40≤40的管道中;美國法蘭標(biāo)準(zhǔn)ASME B16.5不推薦承插焊法蘭用于具有熱循環(huán)或較大溫度梯度條件下的高溫≥260℃或低溫≤-45℃的管道上。在可能產(chǎn)生裂隙腐蝕或嚴(yán)重浸蝕的管道上也不應(yīng)使用這種法蘭。
4. 螺紋法蘭(threaded flange,TF)
螺紋法蘭的特點(diǎn)是管子與法蘭之間用螺紋連接,在法蘭內(nèi)孔加工螺紋,將帶螺紋的管子旋合進(jìn)去,不必焊接。因而,具有方便安裝、方便檢修的特點(diǎn)。螺紋法蘭有兩種:一種螺紋法蘭公稱壓力較低,一般用在鍍鋅鋼管等不宜焊接的場合,溫度反復(fù)波動或高于260℃和低于-45℃的管道也不宜使用。另一種用于高壓工況,利用帶外螺紋,并加工成一定形狀密封面的兩個管端配透鏡墊加以密封。這種法蘭以往多用于合成氨生產(chǎn)。此外,在任何可能發(fā)生裂隙腐蝕、嚴(yán)重浸蝕或有循環(huán)荷載的管道上,應(yīng)避免使用螺紋法蘭。見圖5.1.6。
5. 松套法蘭(lap joint flange,LJ)
松套法蘭常用于介質(zhì)溫度和壓力都不高而介質(zhì)腐蝕性較強(qiáng)的情況。松套法蘭一般與翻邊短節(jié)(stub end)組合使用,即將法蘭圈松套在翻邊短節(jié)外,管子與翻邊短節(jié)對焊連接,法蘭密封面(凹凸面、榫槽面除外)加工在翻邊短節(jié)上。此外,還有平焊環(huán)和對焊環(huán)板式松套法蘭。由于法蘭本身不與介質(zhì)相接觸,只要求翻邊短節(jié)或焊環(huán)與管材一致,法蘭本體的材質(zhì)完全可與管材不同,因而尤其適用于腐蝕性介質(zhì)管道上,可以節(jié)省不銹鋼、有色金屬等貴重耐腐蝕材料。見圖5.1.7。
6. 整體法蘭(integral flange,IF)
整體法蘭是一種法蘭的連接方式,也是屬于帶頸對焊鋼制管法蘭的一種。材質(zhì)有碳鋼、不銹鋼、合金鋼等。生產(chǎn)工藝為鍛制。多用于壓力較高的管道之中。常常是將法蘭與設(shè)備、管子、管件、閥門等做成一體,這種型式在設(shè)備和閥門上常用。見圖5.1.8。
7. 法蘭蓋(blind flange,BF)
法蘭蓋又稱盲法蘭。盲法蘭就是用在兩法蘭連接處堵死管道設(shè)備等的一塊實(shí)心板,或是常用鋼板。設(shè)備、機(jī)泵上不需接出管道的管嘴,一般用法蘭蓋封死,而在管道上主要用于管道端部作封頭用。管道設(shè)備的試壓、試漏時常用到。盲法蘭產(chǎn)品采用凸面或環(huán)形舌榫接合襯墊表面。在美標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),盲法蘭產(chǎn)品具有A(MSS SP44)或B(API 605)兩個系列,符合ASME B16.5和ASME B16.47規(guī)范。為了與法蘭匹配,基本上有一種法蘭就有相應(yīng)的法蘭蓋。見圖5.1.9。
8. 大小法蘭(reducing flange)
大小法蘭也稱異徑法蘭。除接管口徑外,法蘭的尺寸為兩口徑中較大口徑的標(biāo)準(zhǔn)平焊法蘭尺寸,只是接管口徑,比該法蘭的正常口徑要小,這種法蘭一般不推薦使用,只有當(dāng)設(shè)備、機(jī)泵管嘴口徑大于所要連接的管子,且安裝尺寸又不允許裝大小頭或裝幾個大小頭顯得很不合理時才選用大小蘭法。目前大小法蘭僅限于PN≤2.5MPa且只有石油行業(yè)有此標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)工藝包括:專業(yè)整體鍛打,鍛壓制造、中板卷制、中板割制等。見圖5.1.10。
9. 孔板法蘭
a. ASME B16.36標(biāo)準(zhǔn)適用于具有孔板壓差連接的法蘭(類似ASME B16.5中所包括的法蘭),接線范圍如下:
①. 300、400、600、900、1500和2500磅級 WN(高頸對焊法蘭)。
②. 300磅級平焊和螺紋連接法蘭。
b. HG/T 20592標(biāo)準(zhǔn)提供了壓力等級為PN10、PN16、PN25、PN40、PN63、PN100、PN160的帶頸對焊孔板法蘭。測壓孔有NPT管螺紋連接和承插焊連接兩種。起重螺栓(Jackscrew Bolt,孔板法蘭上的起重螺栓是用來作為頂起螺栓用的,與管塞呈90°的法蘭中心線處的孔中配用螺栓作為頂起螺栓,以頂起法蘭面。8字盲板的法蘭也配有起重螺栓)與測壓孔呈90°分布。HG/T 20615標(biāo)準(zhǔn)提供了壓力等級為 Class150(PN20)、Class300(PN50)、Class600(PN110)、Class900(PN150)、Class1500(PN260)、Class2500(PN420)的帶頸對焊孔板法蘭(KMN),測壓孔有NPT管螺紋連接和承插焊連接兩種。法蘭公稱直徑范圍DN25~DN600。見圖5.1.11。
10. 其他
除了以上常見法蘭,還有特種法蘭、夾套法蘭、絕緣法蘭等。不同的標(biāo)準(zhǔn)法蘭與管子連接形式的對比,見表5.1.1。