壓力容器法蘭的類型可根據(jù)密封面形式、整體結(jié)構(gòu)、壓力等級等核心維度劃分,不同類型的法蘭在密封性能、受力強(qiáng)度、適用工況(壓力、溫度、介質(zhì))上差異顯著,以下結(jié)合工業(yè)實(shí)際應(yīng)用場景展開說明:
從密封面形式來看,這是決定法蘭密封效果的關(guān)鍵,主要分為五類:平面法蘭(FF)的密封面為平整光滑的平面,結(jié)構(gòu)簡單但密封可靠性較弱,僅適用于低壓(通常 PN≤1.6MPa)、常溫且介質(zhì)無毒性的場景,如普通水、空氣管道;突面法蘭(RF)在平面基礎(chǔ)上有一圈凸起的密封臺,可與墊片更緊密貼合,密封性能優(yōu)于平面法蘭,適用壓力范圍稍廣(PN≤4.0MPa),是工業(yè)中最常用的基礎(chǔ)類型,廣泛用于石油化工、食品加工等領(lǐng)域的中低壓系統(tǒng);凹凸面法蘭(MFM)由一個(gè)凸面法蘭和一個(gè)凹面法蘭配對使用,墊片嵌入凹面內(nèi)可防止位移,密封穩(wěn)定性強(qiáng),適合中高壓(PN 1.6-10.0MPa)、介質(zhì)有一定揮發(fā)性的工況,如溶劑輸送管道;榫槽面法蘭(TG)的密封面分為榫面和槽面,墊片被完全嵌入槽內(nèi),能有效避免介質(zhì)沖刷墊片,且密封壓力更高(PN 4.0-16.0MPa),常用于有毒、易燃易爆或強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)(如氯氣、硫化氫)的高壓系統(tǒng);環(huán)連接面法蘭(RJ)的密封面為環(huán)形槽,搭配金屬八角墊或橢圓墊使用,通過金屬與金屬的硬密封實(shí)現(xiàn)高壓密封,耐受壓力可達(dá) PN 10.0-32.0MPa,且能適應(yīng)高溫(≤600℃)工況,主要用于火電、核電等高壓高溫管道系統(tǒng)。
從整體結(jié)構(gòu)形式劃分,則側(cè)重法蘭與管道的連接方式及受力特性:平焊法蘭(PL)的法蘭盤與管道采用角焊縫連接,結(jié)構(gòu)簡單、成本低,但由于焊縫受力面積小,整體強(qiáng)度較弱,僅適用于低壓(PN≤2.5MPa)、常溫場景,如民用供水、低壓蒸汽管道;對焊法蘭(WN)帶有長頸,與管道采用對接焊縫連接,焊縫質(zhì)量易把控,且長頸能分散應(yīng)力,強(qiáng)度遠(yuǎn)高于平焊法蘭,可適應(yīng)高壓(PN≤32.0MPa)、高溫(≤530℃)工況,是石油化工、煤化工等工業(yè)高壓系統(tǒng)的核心法蘭類型;帶頸平焊法蘭(SO)結(jié)合了平焊法蘭的簡易性和對焊法蘭的頸部結(jié)構(gòu),頸部可增強(qiáng)剛度,但連接仍為角焊縫,適用壓力(PN≤6.4MPa)和溫度范圍介于兩者之間,適合對強(qiáng)度有一定要求但預(yù)算有限的場景;承插焊法蘭(SW)通過管道插入法蘭承口后焊接固定,密封面多為突面或榫槽面,適合小口徑(DN≤50mm)、高壓(PN≤10.0MPa)的管道,如儀表管路、小型閥門連接;螺紋法蘭(Th)通過螺紋與管道連接,無需焊接,安裝便捷,適合不便焊接的場景(如防爆區(qū)域、薄壁管道),但密封依賴螺紋密封劑,適用壓力較低(PN≤4.0MPa);松套法蘭(LJ)的法蘭盤可在管道上自由滑動,與管道通過活套或翻邊連接,主要用于有色金屬管道(如銅、鋁管)或需頻繁拆卸的低壓系統(tǒng),避免管道與法蘭因材質(zhì)不同產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
此外,按壓力等級劃分時(shí),壓力容器法蘭需遵循國家標(biāo)準(zhǔn)(如 GB/T 9113)或國際標(biāo)準(zhǔn)(如 ASME B16.5),常見壓力等級包括 PN 0.25MPa、0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.4MPa、10.0MPa、16.0MPa、25.0MPa、32.0MPa 等,不同壓力等級對應(yīng)不同的法蘭壁厚、螺栓規(guī)格及密封面設(shè)計(jì),例如 PN 0.25-1.6MPa 多為平面 / 突面法蘭,PN 10.0MPa 以上則以凹凸面、榫槽面或環(huán)連接面法蘭為主。
實(shí)際選型中,需結(jié)合介質(zhì)特性(腐蝕性、毒性)、工況參數(shù)(壓力、溫度)及安裝需求,綜合匹配法蘭的類型,例如輸送高壓高溫蒸汽的管道需選用對焊 + 環(huán)連接面法蘭,而低壓常溫的清水管道則可選用平焊 + 突面法蘭,確保密封可靠、結(jié)構(gòu)安全且經(jīng)濟(jì)合理。

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