法兰选用的一般原则

法兰选用的一般原则

一、法兰的分类及适用范围：

上图给出了法兰分类的总的情况，下面来详细的看一下各类法兰。

按整体性质程度分类：

（一）整体法兰

１．平焊法兰（图(a)、(b)）法兰盘焊接在设备筒体或管道上，制造容易，应用广泛，但刚性较差。法兰受力后，法兰盘的矩形截面发生微小转动，见下图，与法兰相联的筒壁或管壁随着发生弯曲变形。于是在法兰附近筒壁的截面上，将产生附加的弯曲应力。所以平焊法兰适用的压力范围较低（PN<4.0MPa）。

２．对焊法兰（图(c)）对焊法兰又称高颈法兰或长颈法兰。颈的存在提高了法兰的刚性，同时由于颈的根部厚度比筒体厚，所以降低了根部的弯曲应力。此外，法兰与筒体（或管壁）的联接是对接焊缝，比平焊法兰的角焊缝强度好，故对焊法兰适用于压力、温度较高或设备直径较大的场合。对毒性为高度或极度危害介质、温度较高和三类压力容器上都应尽量采用带颈对焊管法兰，而不采用普通的平焊法兰。对于真空或密封要求极为严格的连接,可以采用法兰加焊唇焊死结构。

（二）松式法兰

松式法兰的特点是法兰未能有效地与容器或管道连接成一整体，不具有整体式连接的同等强度，如上图所示。由于法兰盘可以采用与设备或管道不同的材料制造，因此这种法兰适用于铜制、铝制、陶瓷、石墨及其非金属材料的设备或管道上。另外，这种法兰受力后不会对筒体或管道产生附加的弯曲应力，这也是它的一个优点，但一般只适用于压力较低的场合。

（三）任意式法兰

任意式法兰其整体性介于整体法兰和松式法兰之间，包括未焊透的焊接法兰。

按形状：

圆形法兰是最常见的，方形法兰有利于把管子排列紧凑，椭圆形法兰通常用于阀门和小直径的高压管子上。

二、法兰的参数确定：

（一）压力容器法兰

使用法兰标准确定法兰尺寸时，必须知道法兰的公称直径与公称压力。压力容器法兰的公称直径与压力容器的公称直径取同一系列数值。例如DN 1000mm的压力容器，应当配用DN 1000mm的压力容器法兰。

法兰公称压力的确定与法兰的最大操作压力、操作温度以及法兰材料有关。因为在制定法兰尺寸系列、计算法兰厚度时，是以16MnR在200℃时的机械性能为基准制定的。所以规定以此基准所确定的法兰尺寸，在200℃时，它的最大允许操作压力就认为是具有该尺寸法兰的公称压力。例如，所谓公称压力 PNO.6MPa的法兰，就是指具有这样一种具体尺寸的法兰，该法兰是用16MnR制造的，在200℃时，它的最大允许操作压力是0.6MPa。如果把这个PN0.6MPa的法兰用在高于200℃的条件下，那么它的最大操作压力将低于它的公称压力0.6MPa。反之，如果将它用于低于200℃的条件下，仍按200℃确定其最高工作压力。如果把法兰的材料改为

Q235-A，那么Q235一A钢的机械性能比16MnR差，这个公称压力PN0.6MPa 的法兰，即使是在200℃时操作，它的最大允许操作压力也将低于它的公称压力。反之，如果把法兰的材料由16MnR改为15MnVR，那么，由于15MnVR的机械性能优于16MnR，这个公称压力PN0.6MPa的法兰，在200℃操作时，它的最大允许操作压力将高于它的公称压力。总之，只要法兰的公称直径、公称压力确定了，法兰的尺寸也就确定了。至于这个法兰允许的最大操作压力是多少，那就要看法兰的操作温度和用什么材料制造的。压力容器法兰标准中规定的法兰材料是低碳钢

(Q235-A、20g等）及普低钢（16Mn，16MnR和15MnVR等），表4-17是甲型平焊法兰和乙型平焊法兰，在不同温度下，它们的公称压力与最大允许工作压力之间的换算关系。利用这个表，可以将设计条件中给出的操作温度与设计压力换算成查取法兰标准所需要的公称压力。例如，为一台操作温度为300℃，设计压力为0.6MPa 的容器选配法兰。查法兰标准可见：如果法兰材料用15MnVR，可按公称压力0.6MPa 查取法兰尺寸。如果法兰材料用20R，则必须按公称压力为1.0MPa的查取法兰尺

寸。

例如，为一台操作温度为300℃，设计压力为0.6MPa的容器选配法兰。查标准可见：如果法兰材料用15MnVR，可按公称压力0.6MPa查取法兰尺寸。如果法兰材料用20R，则必须按公称压力为1.0MPa的查取法兰尺寸。

㈡管法兰

由于容器筒体的公称直径和管子的公称直径所代表的具体尺寸不同，所以，同样公称直径的容器法兰和管法兰，它们的尺寸亦不相同，二者不能互相代用。管法兰的型式除平焊、对焊法兰外，还有铸钢法兰、铸铁法兰、活套法兰、螺纹法兰等。管法兰标准的查选方法、步骤与压力容器法兰相同。管法兰标准除GB9119.7-88外，常用标准还有：化工部标准HG20592～HG20602-97；中石化标准SH3406-96等。其中化工部标准中分为欧洲体系、美洲体系等，我国常用的为欧洲体系。

三、凹凸面设备法兰或者接管法兰密封面朝向配置的问题

1、设备法兰：立式容器的槽面或凹面应向上，卧式容器的槽面或凹面应位于筒体上

2、接管法兰：原则上所有接管的凹面应向上。如果将容器顶部或侧面的接管法兰配置成凸面是不合理的,因为这样配置使密封面容易受到损伤.而容器底部的管口应该设置成凸面结构,这样就易于垫片的安装和更换.

选择压力容器接管法兰的压力等级或密封面形式时，没有考虑介质的毒性或易燃易爆性是不对的，不合理的！！按照HG20583 之5.2.3 规定，对易爆或毒性为中度危害的介质，管法兰的公称压力不小于1Mpa;对毒性为高度或极度危害介质或强渗透性介质, 管法兰的公称压力不小于1.6Mpa。