一、前言

本文將為小伙伴們?nèi)娣窒?a href="http://www.pyenglish.cn" target="_self">法蘭相關(guān)知識(shí)，通過(guò)法蘭的體系、分類(lèi)、連接形式、密封形式、使用范圍、常見(jiàn)故障等多角度多方位的系統(tǒng)講解法蘭。

我國(guó)現(xiàn)行的法蘭標(biāo)準(zhǔn)分為兩個(gè)體系，分別是PN系列（歐洲體系）和Class系列（美洲體系）。

1、PN系列：

公稱壓力等級(jí)采用PN表示，包括以下九個(gè)等級(jí)：PN2.5、PN6、PN10、PN16、PN25、PN40、PN63、PN100、PN160。

2、Class系列：

公稱壓力等級(jí)采用Class表示，包括以下六個(gè)等級(jí)：Class150、 Class300、Class600、Class900、Class1500、Class2500。

3、法蘭的公稱壓力等級(jí)對(duì)照表：

因?yàn)閴毫Φ燃?jí)本身就應(yīng)該是無(wú)次的，只是不同的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，互換時(shí)除了要考慮LB與MPa的換算關(guān)系，大概是MPa=0.007×LB。LB與PN是壓力等級(jí)，不是簡(jiǎn)單的壓力單位，就是LB可與MPa相互換算，但是LB與PN是不能簡(jiǎn)單的換算的。

HG/T20592-2009與HG/T20592-97法蘭標(biāo)準(zhǔn)中公稱壓力的區(qū)別。

4、壓力換算公式：

1巴（bar)=100000帕（Pa)=10牛頓/平方厘米=0.1MPa（MPa就是兆帕）是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織定義的單位。

在HG/T20592-2009法蘭標(biāo)準(zhǔn)中壓力為PN16，與HG/T20592-97法蘭標(biāo)準(zhǔn)中壓力PN1.6的壓力是相同的，即我們平時(shí)所說(shuō)的16公斤壓力。

2009版公稱壓力是按bar為單位，97版公稱是按MPa為單位，16bar=1.6MPa。

二、法蘭的概念與分類(lèi)

法蘭又叫法蘭盤(pán)或凸緣盤(pán)。法蘭是使管子與管子相互連接的零件，連接于管端；也有用在設(shè)備進(jìn)出口上的法蘭，用于兩個(gè)設(shè)備之前的連接。法蘭連接或法蘭接頭，是指由法蘭、墊片及螺栓三者相互連接作為一組組合密封結(jié)構(gòu)的可拆連接，管道法蘭系指管道裝置中配管用的法蘭，用在設(shè)備上系指設(shè)備的進(jìn)出口法蘭。法蘭上有孔眼，螺栓使兩法蘭緊連。法蘭間用襯墊密封。

法蘭按連接方式可分為螺紋連接（絲扣連接）法蘭和焊接法蘭。

1、按 化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 來(lái)分，法蘭分為：

2、按 石化（SH）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 來(lái)分，法蘭分為：

3、按 機(jī)械（JB）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 來(lái)分，法蘭分為：

4、按 國(guó)家（GB）標(biāo)準(zhǔn) 來(lái)分，法蘭分為：

5、按照連接方式法蘭連接種類(lèi)來(lái)分，法蘭分為：

板式平焊法蘭、帶頸平焊法蘭、帶頸對(duì)焊法蘭、承插焊法蘭、螺紋法蘭、法蘭蓋、帶頸對(duì)焊環(huán)松套法蘭、平焊環(huán)松套法蘭、環(huán)槽面法蘭及法蘭蓋、大直徑平板法蘭、大直徑高頸法蘭、八字盲板、對(duì)焊環(huán)松套法蘭等。

三、法蘭連接的形式

法蘭連接(flange，joint)：由一對(duì)法蘭、一個(gè)墊片及若干個(gè)螺栓螺母組成。法蘭聯(lián)接是一種可拆聯(lián)接。

原理：墊片放在兩法蘭密封面之間，擰緊螺母后，墊片表面上的比壓達(dá)到一定數(shù)值后產(chǎn)生變形，并填滿密封面上凹凸不平處，使聯(lián)接嚴(yán)密不漏。
    性能：較好的強(qiáng)度和密封性，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，可多次重復(fù)拆卸，應(yīng)用較廣 。

失效形式：主要表現(xiàn)為泄漏,泄漏量控制在工藝和環(huán)境允許的范圍內(nèi)。

（1-螺栓   2-墊片  3-法蘭）

按所聯(lián)接的部件可分為容器法蘭及管法蘭。

按結(jié)構(gòu)型式分，有整體法蘭、螺紋法蘭、平焊法蘭對(duì)焊法蘭、活套（松套、活舌）法蘭和法蘭蓋。前面我們提到了。

整體法蘭系：指泵、閥、機(jī)等機(jī)械設(shè)備與管道連接的進(jìn)出口法蘭，通常和這些管道設(shè)備制成一體，作為設(shè)備的一部分。

螺紋法蘭：將法蘭的內(nèi)孔加工成管螺紋，并和帶螺紋的管子配合實(shí)現(xiàn)連接，是一種非焊接法蘭。與焊接法蘭相比，它具有安裝、維修方便的特點(diǎn)，可在一些現(xiàn)場(chǎng)不允許焊接的場(chǎng)合使用。但在溫度高于260℃和低于-45℃的條件下，建議不使用螺紋法蘭，以免發(fā)生泄漏。

平焊法蘭又稱搭焊法蘭。平焊法蘭與管子的連接是將管子插入法蘭內(nèi)孔至適當(dāng)位置，然后在搭焊，其優(yōu)點(diǎn)在于焊接裝配時(shí)較易對(duì)中，且價(jià)格便宜，因而得到了廣泛的應(yīng)用。按內(nèi)壓計(jì)算，平焊法蘭的強(qiáng)度約為相應(yīng)對(duì)焊法蘭的三分之二，疲勞壽命約為對(duì)焊法蘭的三分之一。所以，平焊法蘭只適用于壓力等級(jí)比較低，壓力波動(dòng)、振動(dòng)及震蕩均不嚴(yán)重的管道系統(tǒng)中。

平焊定義：待焊表面處于近似水平位置，從接頭上面進(jìn)行的焊接。

水平方向焊接水平板焊接一般叫平焊。焊縫傾角0°～5、焊縫轉(zhuǎn)角0°～10°的焊接位置稱為平焊位置，而在平焊位置進(jìn)行的焊接就稱為平焊。這種焊接位置屬于焊接全位置中，最容易焊的一個(gè)位置。

平焊法蘭：

通過(guò)角焊縫直接與設(shè)備或管道焊接的一種法蘭。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便。

（1）用在容器上又分甲型平焊法蘭和乙型平焊法蘭。甲型平焊法蘭直接與容器焊接，其解焊縫尺寸較小或不開(kāi)坡口焊接，不能保證法蘭與容器同時(shí)受力；乙型平焊法蘭附有一段較厚的短節(jié)，法蘭與短節(jié)的焊接質(zhì)量可靠，能保證法蘭與容器同時(shí)受力。平焊法蘭廣泛用于中、低壓容器和管道的連接。

用在接管上又有板式平焊法蘭、帶頸平焊法蘭和帶頸對(duì)焊法蘭三種類(lèi)型。

板式平焊法蘭：由于法蘭直接與鋼管焊接，法蘭盤(pán)在操作時(shí)受力狀態(tài)差，易發(fā)生形變。適用于低壓場(chǎng)合。

帶頸平焊法蘭：由于增加了一厚壁的短節(jié)法蘭頸，因此增加了法蘭的剛度，大大減小了法蘭變形。適用于中、低壓場(chǎng)合。

對(duì)焊法蘭又稱高頸法蘭，它與其他法蘭不同之處在于從法蘭與管子焊接處到法蘭盤(pán)有一段長(zhǎng)而傾斜的高頸，此段高頸的壁厚沿高度方向逐漸過(guò)渡到管壁厚度，改善了應(yīng)力的不連續(xù)性，因而增加了法蘭強(qiáng)度。對(duì)焊法蘭主要用于工況比較苛刻的場(chǎng)合，如管道熱膨脹或其他載荷而使法蘭處受的應(yīng)力較大，或應(yīng)力變化反復(fù)的場(chǎng)合；壓力、溫度大幅度波動(dòng)的管道和高溫、高壓及零下低溫的管道。

對(duì)焊：對(duì)接電阻焊（簡(jiǎn)稱對(duì)焊）是利用電阻熱將兩工件沿整個(gè)端面同時(shí)焊接起來(lái)的一類(lèi)電阻焊方法。對(duì)焊的生產(chǎn)率高、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因而獲得廣泛應(yīng)用。對(duì)焊分為電阻對(duì)焊和閃光對(duì)焊兩種。

松套法蘭的連接實(shí)際也是通過(guò)焊接實(shí)現(xiàn)的，只是這種法蘭是松套在已與管子焊接在一起的附屬元件上，然后通過(guò)連接螺栓將附屬元件和墊片壓緊以實(shí)現(xiàn)密封，法蘭（即松套）本身則不接觸介質(zhì)。這種法蘭連接的優(yōu)點(diǎn)是法蘭可以旋轉(zhuǎn)，易于對(duì)中螺栓孔，使用在大口徑管道上易于安裝，也適用于管道需要頻繁拆卸以供清洗和檢查的地方。其法蘭附屬元件材料與管子材料一致，而法蘭材料可與管子材料不同，因此比較適合于輸送腐蝕性介質(zhì)的管道。

(3)其它形式的法蘭連接

法蘭連接也是暖通空調(diào)行業(yè)中的閥門(mén)用得最多的連接形式。按結(jié)合面形狀又可分為以下幾種：

光滑式：用于壓力不高的閥門(mén)。加工比較方便。

凹凸式：工作壓力較高，可使用中硬墊圈。

榫槽式：可用塑性變形較大的墊圈，在腐蝕性介質(zhì)中使用較廣泛，密封效果較好。

梯形槽式：用橢圓形金屬環(huán)作墊圈，使用于工作壓力≥64公斤/cm2的閥門(mén)，或高溫閥門(mén)。

透鏡式：墊圈是透鏡形狀，用金屬制作。用于工作壓力≥100公斤/cm2的高壓閥門(mén)，或高溫閥門(mén)。

O形圈式：這是一種較新的法蘭連接形式，它是隨著各種橡膠O形圈的出現(xiàn)，而發(fā)展起來(lái)的，它在密封效果上比一般平墊圈可靠。

四、法蘭的密封形式

1、法蘭密封面形式包括

2、法蘭類(lèi)型與密封面型式

五、法蘭的使用范圍及代號(hào)說(shuō)明

1、法蘭標(biāo)記

鋼管外徑系列是管法蘭尺寸的基礎(chǔ)。我國(guó)目前生產(chǎn)和使用的鋼管，從外徑來(lái)分有兩個(gè)系列：標(biāo)準(zhǔn)中標(biāo)注為“系列Ⅰ”和“系列Ⅱ”，或稱“A系列”及“B系列”。系列A的鋼管為“英制管”，俗稱“大外徑管”；系列B的鋼管為“公制管”，俗稱“小外徑管”。

所謂“大外徑管及小外徑管”的含義是：在相同管道公稱通徑的條件下，管道附件（諸如法蘭、閥門(mén)、管件及管道過(guò)濾器等）所配用鋼管外徑尺寸的大小，尺寸大的叫“大外徑”管；尺寸小的叫“小外徑”管。

例如：公稱通經(jīng)DN100的法蘭，配管外徑為114.3mm及108mm兩種，外徑114.3mm的鋼管稱為“大外徑”管或“A系列”管；外徑108mm的鋼管稱為“小外徑”管或“B系列”管。

2、PN系列

法蘭按下列規(guī)定標(biāo)記：

HG/T 20592法蘭（或者法蘭蓋）其中，

b為法蘭的類(lèi)型

c為法蘭的公稱尺寸與適用鋼管外徑系列。若為A系列可以省略，B系列須在后面注明。另外，整體法蘭、螺紋法蘭、法蘭蓋的適用鋼管外徑系列可省略。

d為公稱壓力等級(jí)PN

e為密封形式代號(hào)

f為鋼管壁厚，由用戶提供。帶頸對(duì)焊法蘭、對(duì)焊環(huán)（松套法蘭）應(yīng)注明鋼管壁厚

g為材質(zhì)牌號(hào)

h表示其他。比如附加的要求

3、法蘭按下列規(guī)定標(biāo)記：

HG/T 20615法蘭（或者法蘭蓋）其中，

b為法蘭的類(lèi)型

c為法蘭的公稱尺寸

d為公稱壓力等級(jí)Class

e為密封形式代號(hào)

f為鋼管壁厚，由用戶提供。帶頸對(duì)焊法蘭、對(duì)焊環(huán)（松套法蘭）應(yīng)注明鋼管壁厚

g為材質(zhì)牌號(hào)

h表示其他。比如附加的要求

六、法蘭的常見(jiàn)故障

在現(xiàn)代工業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)中法蘭受介質(zhì)腐蝕、沖刷、溫度、壓力、震動(dòng)等因素的影響，會(huì)不可避免的出現(xiàn)泄露問(wèn)題。由于密封面加工尺寸的誤差，密封元件的老化以及安裝緊固不當(dāng)?shù)仍驑O易造成法蘭的滲漏。如果不能及時(shí)治理法蘭滲漏問(wèn)題，在介質(zhì)的沖刷下會(huì)使?jié)B漏迅速擴(kuò)大，造成物料的損失，生產(chǎn)環(huán)境的破壞，導(dǎo)致企業(yè)停機(jī)停產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如果是有毒有害、易燃易爆的介質(zhì)泄漏，還有可能造成人員中毒、火災(zāi)爆炸等重大事故。

傳統(tǒng)解決法蘭滲漏的方法為更換密封元件和涂抹密封膠或者更換法蘭及管道，但該方法具有很大的局限性，且有的滲漏受工作環(huán)境安全的要求限制，無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行解決。現(xiàn)可以采用高分子復(fù)合材料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)堵漏，其中應(yīng)用比較成熟的有福世藍(lán)的體系。其是一個(gè)很理想的方法，特別是在易燃易爆場(chǎng)合下，更顯示其獨(dú)有的優(yōu)越性。高分子復(fù)合材料技術(shù)施工工藝簡(jiǎn)單、安全，且費(fèi)用低，能夠?yàn)槠髽I(yè)解決大部分的法蘭滲漏問(wèn)題，消除安全隱患，為企業(yè)節(jié)省更多的維修成本。