您了解吗？12种类型法兰的功能和设计
什么是法兰？
法兰盘简称法兰，只是一个统称，通常是指在一个类似的盘状金属体上开几个固定的孔，用来连接其它东西，这种东西在机械中广泛使用，所以它看起来有些奇怪，只要它被称为法兰盘，其名字是源于英文flange。使管子与管子相互连接的零件，连接于管端，法兰上有孔眼，螺丝使两法兰紧连，法兰间用衬垫密封。
法兰是一种盘状零件，在管道工程中最为常见，法兰都是成对使用的。
关于法兰连接的类型，有三个组成部分：
管道法兰
垫片
螺栓连接
在大多数情况下，发现有一种特定的垫圈和螺栓材料由与管道法兰组件相同的材料制成。最常见的法兰是不锈钢法兰。而法兰有多种材料可供选择，以便根据现场要求进行匹配。一些最常见的法兰材料是蒙乃尔合金、铬镍铁合金和铬钼合金，这取决于实际现场要求。最佳材料的选择应取决于您希望使用具有特定要求的法兰的系统类型。
7种常见的法兰类型
法兰有多种类型，可根据现场要求选用。为了与理想法兰的设计相匹配，必须确保可靠的操作以及长的使用寿命，并应考虑最适合的价格。
1.螺纹法兰：
螺纹法兰，在法兰孔内有一个螺纹，与配件上的外螺纹相配合。这里的螺纹连接是指在各种情况下避免焊接。它主要是通过与要安装的管道相匹配的螺纹进行连接。
2.承插焊法兰
这种类型的法兰通常用于较小的管道，其中低温和低压区域的直径特点是连接，其中管道被放置在法兰内，以确保与单程或多程角焊的连接。与其他焊接法兰类型相比，这种方式避免了与螺纹端相关的限制，从而使安装变得简单。
3.搭接法兰
搭接法兰是一种需要将存根端与管件对焊的法兰，以便与支撑法兰一起使用，形成法兰连接。这种设计使这种方式在各种系统中很受欢迎，这些系统的物理空间有限，或需要经常拆卸、或需要高度维护的系统。
4.滑动法兰
滑动法兰应用非常普遍，也有多种尺寸可供选择，以适应具有高流速和高吞吐量的系统。只需将法兰与管道的外径匹配即可连接，安装起来非常容易。安装这些法兰有点技术性，因为需要在两侧进行角焊以将法兰固定到管道上。
5.盲板法兰
这些类型的法兰非常适用于管道系统的终端。盲板的形状像一个可栓的空白盘。一旦这些被正确安装，并与正确的垫片相结合，它可以实现出色的密封，并在需要时易于拆除。
6.焊颈法兰
焊颈法兰与搭接法兰非常相似，但需要对接焊接来安装。而这种系统性能的完整性以及多次重复弯曲和在高压和高温系统中使用的能力使其成为工艺管道的主要选择。
7.特种法兰
这种类型的法兰是人们最为熟知的。然而，为了适应各种用途和环境，还有多种额外的专用法兰类型可供选择。还有各种其他选项，如nipoflanges、weldoflanges、膨胀法兰、孔口、长焊颈和异径法兰。
5种特殊类型的法兰
1.Weldoflange法兰
Weldoflange与Nipoflange非常相似，因为它是对焊法兰和支管接头连接的组合。焊接法兰由单块实心锻钢制成，而不是将单独的零件焊接在一起。
2.Nipo法兰
Nipoflange是指以90度角倾斜的支管，它是由对焊法兰和锻造Nipolet组合制造的产品。而Nipoflange被发现是一个坚固的单件锻钢，而不是被理解为焊接在一起的两种不同的产品。Nipoflange的安装包括焊接到设备的Nipolet部分以运行管道和将法兰部分螺栓固定在支管法兰上的管道工作人员。
重要的是要知道Nipoflanges有各种类型的材料，如碳、高温和低温碳钢、不锈钢等级和镍合金。Nipoflanges大多采用增强型制造，与标准Nipoflange相比，这有助于赋予其额外的机械强度。
3.弯头法兰和拉特罗法兰
Elboflange被称为法兰和Elbolet的组合，而Latroflange被称为法兰和Latrolet的组合。弯管法兰用于以45度角分支管道。
4.旋转式环形法兰
旋转环法兰的应用是促进两个配对法兰之间的螺栓孔对齐，这在许多情况下比较有帮助，例如安装大直径管道、海底或海上管道以及类似环境。这些类型的法兰适用于石油、天然气、碳氢化合物、水、化学品和其他石油化工和水管理应用中要求苛刻的流体。
在大口径管道的情况下，管道在一端安装，保持标准对焊法兰，另一端为旋转法兰。这通过简单地旋转管道上的旋转法兰起作用，以便操作员以非常容易和更快的方式实现螺栓孔的正确对齐。
旋转环法兰的一些主要标准是ASME或ANSI、DIN、BS、EN、ISO等。其中最流行的石化应用标准是ANSI或ASMEB16.5或ASMEB16.47。旋转法兰是可用于所有普通法兰标准形状的法兰。例如，所有材料等级的焊颈、滑套、搭接、承插焊等，尺寸范围很广，尺寸从3/8”到60”，压力从到。这些法兰可以很容易地用碳钢、合金钢和不锈钢制造。
5.膨胀法兰
膨胀法兰，用于将管道的孔径从任何特定点增加到另一个点，以便将管道连接到任何其他机械设备，如泵、压缩机和阀门，这些设备发现具有不同的入口尺寸。
膨胀法兰通常是指在非法兰端有一个非常大的孔的对焊法兰。它可用于仅增加一两个尺寸或最大4英寸的运行管孔。与对焊异径管和标准法兰的组合相比，这些类型的法兰更受青睐，因为它们更便宜、更轻。膨胀法兰最常用的材料之一是A和不锈钢ASTMA。
膨胀法兰的压力等级和尺寸符合ANSI或ASMEB16.5规范，该规范主要提供凸面或平面（RF或FF）。异径法兰也称为异径法兰，与膨胀法兰相比，其功能完全相反，这意味着它们用于减小管道的孔径。运行管的孔径可以很容易地缩小，但不能超过1或2个尺寸。如果试图减少超出此范围，则应使用基于对焊变径管和标准法兰组合的解决方案。
法兰尺寸和常见注意事项
除了法兰的功能设计外，其尺寸是最有可能在设计、维护和更新管道系统时影响法兰选择的因素。而必须考虑法兰与管道的接口和使用的垫圈，以确保正确的尺寸。除此之外，一些常见的考虑因素如下：
外径：外径是指法兰面两个相对边缘之间的距离。
厚度：厚度是从轮辋的外侧测量的。
螺栓圆直径：这是指从中心到中心测量的相对螺栓孔之间的距离。
管道尺寸：管道尺寸是指法兰对应的尺寸。
公称孔径：公称孔径是法兰连接器内径的尺寸。
法兰分类与服务等级
法兰主要根据其承受不同温度和压力的能力进行分类。它通过使用字母或“#”、“lb”或“class”后缀来指定。这些是可互换的后缀，同时也因地区或供应商而异。已知的常见分类如下：
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相同的压力和温度公差因使用的材料、法兰设计和法兰尺寸而异。然而，唯一不变的是压力等级，它随着温度的升高而降低。
法兰面类型
端面类型也是非常重要的特性，它对法兰的最终性能和使用寿命有重大影响。因此，下面分析一些最重要的法兰面类型：
1.平面法兰(FF)
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平面法兰的垫片表面与螺栓框架的表面处于同一平面。使用平面法兰的商品通常是用模具制造匹配法兰或法兰盖的商品。平面法兰不应放置在倒置的侧法兰上。ASMEB31.1指出，在将平面铸铁法兰连接到碳钢法兰时，必须去除碳钢法兰上的凸起面，并且需要全脸垫圈。这是为了防止小而脆的铸铁法兰飞溅到由碳钢法兰凸起的鼻子形成的空隙中。
这种类型的法兰面用于制造用于制造铸铁的所有应用的设备和阀门。铸铁较脆，通常仅用于低温、低压的应用。平坦的表面允许两个法兰在整个表面上完全接触。平面法兰(FF)的接触面与法兰的螺栓螺纹高度相同。全脸垫圈用于两个平面法兰之间，通常是柔软的。根据ASMEB31.3，由于由此产生的法兰接头可能会泄漏，平面法兰不应与高架法兰配合。
2.凸面法兰(RF)
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凸面法兰是加工厂应用中最常用的类型，很容易识别。它被称为凸面，因为垫圈的表面位于螺栓环的面上方。每种类型的面罩都需要使用多种类型的垫圈，包括各种平环片和金属复合材料，例如螺旋缠绕和双层护套形式。
RF法兰旨在将进一步的压力集中在垫片的较小区域上，从而提高接头的压力控制能力。ASMEB16.5中描述了按压力等级和直径划分的直径和高度。法兰压力水平指定被提升的面的高度。RF法兰旨在将更多的压力集中在垫圈的较小区域上，从而增加接头的承压能力。ASMEB16.5中描述了按压力等级和直径划分的直径和高度。压力法兰等级。
3.环接法兰(RTJ)
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当需要配对法兰之间的金属对金属密封时（这是高压和高温应用的条件，即高于/C°），使用环形接头法兰(RTJ)。
环形接头法兰具有圆形凹槽，可容纳环形接头垫圈（椭圆形或矩形）。
当两个环形接头法兰用螺栓连接在一起然后拧紧时，施加的螺栓力会使法兰槽内的垫圈变形，从而形成非常紧密的金属对金属密封。为了实现这一点，环形接头垫片的材料必须比法兰的材料更软（更具延展性）。
RTJ法兰可以通过不同类型（R、RX、BX）和型材（例如：R型的八角形/椭圆形）的RTJ垫圈进行密封。
最常见的RTJ垫圈是具有八角形截面的R型，因为它确保了非常坚固的密封（椭圆形截面是较旧的类型）。然而，“平槽”设计接受具有八角形或椭圆形截面的两种RTJ垫圈。
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4.榫槽法兰（T和G）
两个榫槽法兰（TG面）完美贴合：一个法兰有一个凸起的环，另一个有凹槽，它们可以很容易地配合（榫舌进入凹槽并密封接头）。
榫槽法兰有大、小两种规格。
5.公母法兰（M和F）
与榫槽法兰类似，公法兰和母法兰（MF面型）也相互匹配。
一个法兰有一个延伸超出其表面区域的区域，即公法兰，另一个法兰在面对表面上加工有匹配的凹陷，即母法兰。
法兰面处理
为确保法兰与垫圈和配对法兰完美配合，法兰表面区域需要一定的粗糙度（仅限RF和FF法兰表面处理）。法兰面表面的粗糙度类型定义了“法兰面光洁度”的类型。
常见类型有库存、同心锯齿、螺旋锯齿和光滑法兰面。
钢法兰有四种基本表面光洁度，但是，任何类型的法兰表面光洁度的共同目标是在法兰表面上产生所需的粗糙度，以确保法兰、垫圈和配合法兰之间的牢固匹配从而提供高质量的密封。
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