管道连接法兰的结构形式和密封面形式

法兰结构形式:
按照法兰的结构及其与管子的连接方式分为：整体法兰、带颈螺纹法兰、对焊法兰、带颈平焊法兰、带颈承插焊法兰、松套法兰（含有4种不同的松套元件）及法兰盖（又称盲法兰）。
整体法兰是系指泵、阀、机等机械设备上进、出口处的法兰，专门用来与管子处的法兰连接。这些进、出口法兰通常和机械设备制成一整体，作为设备的一部分。法兰通常连同设备铸造成型，少数为锻造成型，如锻钢阀门上的端法兰。
螺纹法兰是将法兰的内孔加工成管螺纹，并和带螺纹的管子配合实现连接，是一种非焊接法兰。与焊接法兰相比螺纹法兰具有安装、维修方面的特点，可在一些现场不允许焊接的管线上使用。合金钢法兰有足够的强度，但不易焊接，或焊接性能不好，亦可选择螺纹法兰。但是在管道温度变化急剧或温度高于260°C
低于-45°C的条件下，建议不使用螺纹法兰，以免发生泄漏。
对焊法兰又称高颈法兰，它与其他法兰的不同之处在于从法兰与管子焊接处到法兰盘有一段长而倾斜的高颈，此段高颈的壁厚沿高度方向逐渐过渡到管壁厚度，改善了应力的不连续性，因而增加了法兰强度。对焊法兰主要用于工况比较苛刻的场合。如：管道热膨胀或其他载荷而使法兰处受的应力较大或应力变化反复的场合，压力、温度大幅度波动的管道或高温、高压及零下低温的管道。
平焊法兰又称搭焊法兰。平焊法兰与管子的连接是先将管子插入法兰内孔至适当位置，然后再搭焊，其优点在于焊接装配时较易对中，而且价格便宜，因而得到了广泛的应用。按内压计算，平焊法兰的强度约为相应对焊法兰的三分之二，疲劳寿命约为对焊法兰的三分之一。所以平焊法兰只适用于压力等级比较低，压力波动、振动及震荡均不严重的管道系统中。平焊法兰又可分为带颈平焊及板式平焊两种。
承插焊法兰的形状与带颈平焊法兰相同，在法兰的内孔上开有一段承孔，管子插入承孔内焊住，在法兰背面焊一圈焊缝。由于法兰与管子间存在间隙，有时易产生腐蚀，若里面再焊上一道缝就可避免这种腐蚀。内外两面焊接的承插焊法兰，其疲劳强度比平焊法兰大50%，而静强度相同。使用这种法兰时，其内径需与管子内径一致。承插焊法兰只适用于公称通径DN80以下口径的管道上。
松套法兰的连接实际上也是通过焊接实现的，只是这种法兰是松套在已与管子焊接在一起的附属元件上，然后通过连接螺栓将附属元件和垫片压紧以实现密封，法兰（即松套）本身则不接触介质。附属元件与管子的焊接方式既有平焊也有对焊。这种法

兰的连接有点是法兰可以旋转，易于对准螺栓孔，使用在大口径管道上易于安装。松套法兰也适用于管道需要频繁拆卸以供清洗或检查的地方，或用在对准法兰螺栓孔时仅需转动法兰而不必旋转管子之处。使用这种法兰接头时，法兰附属元件和管子材料一致，而法兰材料可与管子材料不同，因此比较适用于输送腐蚀介质的管道及有色金属管道系统，以达到尽量节省昂贵材料的目的。松套法兰按附属元件的不同又可细分为对焊环带颈松套法兰、对焊环板式松套法兰、平焊环板式松套法兰及翻边环板式松套法兰4种。
常用法兰密封面形式：
常用法兰密封面主要有平面、突面（有的标准中称凸面）、凹凸面、榫槽面和环连接面5种形式。
平面FF
平面密封主要用于宽面法兰及低压管道系统中，与相配密封垫片接触面分布于法兰螺栓中心圆的内外量侧，对应的垫片材质多为石棉橡胶等非金属软质材料，垫片预紧比压较低
突面RF
突面密封面主要用于窄面法兰，即垫片的接触面位于法兰螺栓孔所包围的圆周范围内，也就是突面密封面对应的垫片外径正好与法兰连接螺栓内切圆直径相当，安装时可借助螺栓使垫片位置固定在法兰面中央。这种密封面在法兰上应用最为广泛。
凹凸面MF（M面和FM面）
凹凸面密封面的特点是垫片嵌在凹面的凹槽中，减少垫片被压力冲击的可能性，装配时便于对中。和突面密封面法兰相比，这种密封面常常可以用在密封要求较严的场合，其缺点是一对法兰两种密封面，密封面加工较突面法兰复杂，因此不像突面法兰那样应用广泛。和榫槽面法兰相比，它还有不能保护垫片不被挤入管道内的缺点。凹凸面密封面适用的密封垫片有：各种非金属平垫、包履垫、基本型或带内外环型缠绕垫等。
榫槽面TG
这种密封面具有与凹凸面法兰相似的优点，并优于凹凸面法兰，其垫片位于环状凹槽内，受两侧金属壁的限制，可免于垫片受压变形而被挤入管道中。由于垫片不与管内流体介质直接接触，较少遭受流体介质的侵蚀或腐蚀，故可用于高压、易燃易爆、有毒介质等对密封要求较严的场合。这种密封垫片安装对中性好，但密封面加工比较困难，更换垫片时易伤密封面，而且安装和拆卸时必须在轴向将法兰分开，因此在管件设计时要考虑到有将法兰在轴向分开的可能。
环链接面RJ
环链接面密封垫的法兰，也属于窄面法兰，并在法兰的突面上开出一环状梯形槽作为法兰的密封面，和榫槽面法兰一样，这种法兰在安装和拆卸时必须在轴向将法兰分开，因此，在管线设计时要考虑到将法兰在轴向分开

的可能。这种密封面专用来金属材料加工成形状为八角形或椭圆形的实体金属垫片配合，实现密封连接。由于金属环垫可以依据各种金属的固有特性，因而这种密封面这种密封面的密封性能好，对安装要求也不太严格，适合于高温、高压工况，但密封面的加工精度较高。