歐洲(PN)系列法蘭的型式見圖5.1.13。公稱(cheng)壓力(li)參照EN1092-1,公稱(cheng)壓力(li)范圍為(wei)PN2.5~PN160。沒有PN250等級,PN250主要(yao)用于(yu)高壓法蘭,由于(yu)配合的(de)鋼(gang)管(guan)壁厚增加,為(wei)了維(wei)持(chi)管(guan)內的(de)通徑,必須(xu)對鋼(gang)管(guan)的(de)外(wai)徑尺寸(cun)進行調整(zheng),加大鋼(gang)管(guan)的(de)外(wai)徑。
1. 法蘭類型
有板式平焊(han)(han)(han)法(fa)蘭、帶頸平焊(han)(han)(han)法(fa)蘭、帶頸對焊(han)(han)(han)法(fa)蘭、整體法(fa)蘭、承插(cha)焊(han)(han)(han)法(fa)蘭、螺紋法(fa)蘭、對焊(han)(han)(han)環(huan)松(song)套(tao)法(fa)蘭、平焊(han)(han)(han)環(huan)松(song)套(tao)法(fa)蘭、法(fa)蘭蓋和襯里(li)法(fa)蘭蓋、孔(kong)板法(fa)蘭及夾套(tao)法(fa)蘭共計12種。
①. 板式平焊(han)法蘭
板(ban)式(shi)(shi)平焊(han)法(fa)(fa)蘭(lan)的(de)適用(yong)范(fan)圍從PN25提高到(dao)PN40,建議不使用(yong)在易(yi)燃易(yi)爆(bao)和高度(du)、極度(du)危害介質等要求嚴格的(de)場(chang)合。其密(mi)封面(mian)(mian)型式(shi)(shi)包括突面(mian)(mian)和全平面(mian)(mian)。國內外(wai)管(guan)法(fa)(fa)蘭(lan)標準中(zhong)板(ban)式(shi)(shi)平焊(han)法(fa)(fa)蘭(lan)的(de)適用(yong)壓力(li)范(fan)圍見表5.1.23。
②. 帶頸平焊法蘭和承插焊法蘭
與帶頸(jing)(jing)(jing)對焊法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)相比,帶頸(jing)(jing)(jing)平焊法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)和承(cheng)插焊法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)的(de)(de)頸(jing)(jing)(jing)部(bu)高度低,生產采用(yong)滾軋或(huo)模鍛(duan)的(de)(de)工藝,比帶頸(jing)(jing)(jing)對焊法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)簡單(dan)。一方面,在引進的(de)(de)石油化(hua)工裝置(zhi)中普遍(bian)使(shi)用(yong)帶頸(jing)(jing)(jing)平焊法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)和承(cheng)插焊法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)結(jie)構(gou)型式。另一方面,帶頸(jing)(jing)(jing)平焊法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)和承(cheng)插焊法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)采用(yong)填角焊縫結(jie)構(gou),現場安裝較方便。對施工單(dan)位可以省略焊縫拍(pai)片探傷的(de)(de)工序,所以,比較受歡迎。
③. 螺紋法蘭(lan)
螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)法(fa)蘭(lan)(lan)是工(gong)程(cheng)設計中(zhong)廣泛使用(yong)(yong)的一種(zhong)法(fa)蘭(lan)(lan)結構,具(ju)有現(xian)場安裝方便,不需(xu)要焊(han)接的優(you)點(dian)。螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)法(fa)蘭(lan)(lan)僅適用(yong)(yong)于英制管(guan)尺寸系列。采(cai)用(yong)(yong)的管(guan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)分為按(an)GB/T 7306規定的55°圓(yuan)(yuan)錐(zhui)內(nei)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(Rc)、按(an)GB/T 7306規定的55°圓(yuan)(yuan)柱(zhu)內(nei)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(Rp)和(he)按(an)GB/T 12716規定的60°圓(yuan)(yuan)錐(zhui)管(guan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)(NPT)。在采(cai)用(yong)(yong)不同的管(guan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)型式時(shi)應(ying)注意:采(cai)用(yong)(yong)55°管(guan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)時(shi),DN150法(fa)蘭(lan)(lan)配用(yong)(yong)的鋼管(guan)外(wai)徑應(ying)為165.1mm;采(cai)用(yong)(yong)60°圓(yuan)(yuan)錐(zhui)管(guan)螺(luo)(luo)(luo)(luo)紋(wen)(wen)時(shi),DN65法(fa)蘭(lan)(lan)配用(yong)(yong)的鋼管(guan)外(wai)徑應(ying)為73mm,DN125法(fa)蘭(lan)(lan)配用(yong)(yong)的鋼管(guan)外(wai)徑應(ying)為141.3mm。
④. 對(dui)焊環(huan)松(song)套(tao)法蘭和(he)平焊環(huan)松(song)套(tao)法蘭
對(dui)焊(han)環松(song)套法(fa)蘭和平焊(han)環松(song)套法(fa)蘭主要適(shi)用于具有腐蝕性介質的管道系(xi)統,法(fa)蘭和對(dui)焊(han)環、平焊(han)環可以(yi)采用不(bu)同的材料,所(suo)以(yi)能節省不(bu)銹(xiu)鋼的用量,降低法(fa)蘭成本(ben),提高使用性能。松(song)套法(fa)蘭中法(fa)蘭的變形并不(bu)直接導致(zhi)密封(feng)面的轉角。平焊(han)環松(song)套法(fa)蘭的制(zhi)作較為簡單,尤其(qi)適(shi)合設備(bei)制(zhi)造廠單件生產,可以(yi)避免單件、小批采購(gou)的困(kun)難(nan)。
⑤. 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)襯里法蘭蓋
不銹鋼(gang)襯(chen)里法(fa)(fa)蘭(lan)蓋的(de)使(shi)用可以節省不銹鋼(gang)等貴(gui)重金屬(shu)材料,降低成(cheng)本。本標準不銹鋼(gang)襯(chen)里法(fa)(fa)蘭(lan)蓋除可以用作內壓法(fa)(fa)蘭(lan)蓋外(wai),也適(shi)用于(yu)真空條件(jian)。襯(chen)里層與(yu)法(fa)(fa)蘭(lan)蓋的(de)外(wai)側(ce)填角焊縫(feng),實際上不承(cheng)受強度,且(qie)與(yu)密封無關,因此,凸面(mian)或榫面(mian)襯(chen)里法(fa)(fa)蘭(lan)蓋可采用間斷焊。
⑥. 孔(kong)板管法蘭
孔板管法(fa)蘭(lan)是(shi)由美國ASME B16.36中(zhong)(zhong)移(yi)植到PN系列管法(fa)蘭(lan)標(biao)準中(zhong)(zhong)的法(fa)蘭(lan)型(xing)(xing)(xing)式。孔板管法(fa)蘭(lan)與(yu)孔板配合,用(yong)于(yu)測定(ding)管內流體速度,廣泛用(yong)于(yu)配管工程中(zhong)(zhong)。孔板法(fa)蘭(lan)的適(shi)用(yong)公稱壓(ya)力(li)和公稱尺(chi)寸范(fan)圍參(can)考ASME B16.36定(ding)為PN10~PN160和DN25~DN600,密封面型(xing)(xing)(xing)式僅有突面一種,測壓(ya)孔型(xing)(xing)(xing)式有NPY管螺紋連(lian)接和承插焊連(lian)接,適(shi)用(yong)于(yu)A、B兩個鋼管尺(chi)寸系列。
⑦. 夾套管法蘭
夾(jia)套(tao)(tao)(tao)管(guan)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)是石油化工配管(guan)工程中經常(chang)使用的一(yi)種(zhong)(zhong)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)結構(gou)型式(shi)。主要(yao)用于(yu)夾(jia)套(tao)(tao)(tao)管(guan)的管(guan)道連接,夾(jia)套(tao)(tao)(tao)管(guan)內的蒸汽等介(jie)質對(dui)(dui)內管(guan)介(jie)質進行(xing)加熱。夾(jia)套(tao)(tao)(tao)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)的適用公稱壓(ya)力和(he)公稱尺(chi)寸范(fan)圍參照了SH/T3040《石油化工管(guan)道伴管(guan)和(he)夾(jia)套(tao)(tao)(tao)管(guan)設計規范(fan)》。夾(jia)套(tao)(tao)(tao)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)的連接型式(shi)有板(ban)式(shi)平焊夾(jia)套(tao)(tao)(tao)管(guan)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)、帶頸平焊夾(jia)套(tao)(tao)(tao)管(guan)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)和(he)帶頸對(dui)(dui)焊夾(jia)套(tao)(tao)(tao)管(guan)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)3種(zhong)(zhong),密封面(mian)(mian)型式(shi)有突面(mian)(mian)、凹面(mian)(mian)/凸面(mian)(mian)和(he)樺面(mian)(mian)/槽面(mian)(mian)三(san)種(zhong)(zhong),適用于(yu)A、B兩個鋼管(guan)尺(chi)寸系(xi)列。夾(jia)套(tao)(tao)(tao)法(fa)(fa)(fa)蘭(lan)(lan)(lan)的壓(ya)力額定(ding)值是按(an)內管(guan)所承受(shou)的壓(ya)力來(lai)確定(ding)。
2. 法(fa)蘭的壓力-溫度表(biao)
法(fa)蘭(lan)(lan)(lan)(lan)的(de)(de)(de)壓力-溫(wen)度(du)(du)(du)表數值(zhi)是指(zhi)法(fa)蘭(lan)(lan)(lan)(lan)在不同的(de)(de)(de)工作溫(wen)度(du)(du)(du)下所能(neng)承受(shou)的(de)(de)(de)最大允(yun)許工作壓力,是標準法(fa)蘭(lan)(lan)(lan)(lan)選用的(de)(de)(de)重要參(can)數,尤其是對高溫(wen)下使用的(de)(de)(de)法(fa)蘭(lan)(lan)(lan)(lan)。EN1092-1中設(she)(she)定材(cai)料(liao)(liao)屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)225MPa為(wei)基(ji)準。設(she)(she)計強(qiang)度(du)(du)(du)取下列最小值(zhi):①. 當工作溫(wen)度(du)(du)(du)低于(yu)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)蠕(ru)變(bian)溫(wen)度(du)(du)(du)時(shi),取材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)(du);②. 蠕(ru)變(bian)溫(wen)度(du)(du)(du)時(shi)取材(cai)料(liao)(liao)最大許用應(ying)力的(de)(de)(de)1.5倍;③. 材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)設(she)(she)計強(qiang)度(du)(du)(du)高于(yu)225MPa者,仍(reng)取225MPa。由于(yu)法(fa)蘭(lan)(lan)(lan)(lan)的(de)(de)(de)失效并(bing)非(fei)僅強(qiang)度(du)(du)(du)失效,而大多為(wei)剛度(du)(du)(du)-變(bian)形-密封失效。因此(ci),當材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)設(she)(she)計強(qiang)度(du)(du)(du)高于(yu)225MPa時(shi),并(bing)不增加承載能(neng)力。