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管道应用中使用的不同类型的法兰

什么是法兰？

法兰用于连接阀门、管道、泵等设备，构成管道系统。通常法兰是焊接或螺纹连接的，两个法兰通过用垫圈螺栓连接在一起，以提供密封，方便进入管道系统。这些法兰有多种类型，例如滑动法兰、对焊法兰、盲法兰和承插焊法兰等。下面我们解释了管道系统中使用的各种类型的法兰，这取决于它们的尺寸和其他因素。

法兰类型

滑动法兰

滑动法兰基本上是一个放置在管道末端的环，法兰面从末端延伸以足够的距离将焊缝施加到管子的内径上。顾名思义，这些法兰在管道上滑动，因此被称为滑动法兰。滑套法兰也称为 SO 法兰。它是一种比管子稍大并在管子上滑动的法兰，具有内部设计。由于法兰的内径比管道的外径略大，所以法兰的顶部和底部可以通过角焊SO法兰直接连接到设备或管道上。用于将管道插入法兰内孔中。滑入式管法兰用于凸面或平面。滑动法兰是低压应用的合适选择。法兰滑套在许多流体管道中被过度使用。

焊颈法兰

焊颈法兰又称锥形轮毂法兰或高轮毂法兰。对焊法兰（WN法兰）有一个颈部，可以移动管道的张力，从而减少聚集在法兰底部的压力。适用于高温或低温运行、耐高压的管道。焊颈法兰的长锥形端部可轻松识别，该端部缓慢穿过管道或管件的壁厚。长锥形毂为涉及高压、零下和/或高温的多种应用提供了显着的屏蔽。对焊法兰包括一个圆形配件，在圆周上有一个突出的边缘。焊颈法兰已在高达 5,000 psi 的压力下成功使用。

承插焊法兰

承插焊法兰仅在外部通过一个角焊缝连接，通常不建议用于关键服务.这些主要用于小口径生产线。它们的静态强度与 Slip On 法兰相当，但其疲劳强度比双焊 Slip On 法兰高 50%。对于此类法兰，应定义连接管的厚度以确保合适的孔长。焊接前，法兰或管件与管件之间的承插焊法兰必须形成间隙。承插焊底部间隙的目标通常是将焊缝金属凝固过程中可能出现的焊根残余压力降至最低。承插焊法兰的缺点是空间合适，这是必须的。管道与法兰之间的裂纹会因腐蚀性产品而引起腐蚀问题，主要出现在不锈钢管道系统中。在某些过程中不允许使用这种法兰。同样对于这个法兰，这个原则必须总是先用管子焊接，然后再简单地用配件焊接。

盲法兰

盲法兰没有钻孔，用于封闭管道、阀门和压力容器开口的末端.从内部压力和螺栓载荷的角度来看，应力最大的法兰类型是盲法兰，尤其是较大尺寸的法兰。然而，这些压力中的大多数是靠近中心的弯曲类型，并且由于没有标准化的内径，这些法兰非常适用于更高压力温度的系统。这些法兰的功能是阻塞一段不使用的管道或容器上的喷嘴。为了在工厂进行压力检查，或者仅仅因为消费者不需要罐上提供的所有喷嘴，喷嘴通常会被盲法兰封堵。

眼镜盲法兰

Spectacle Blinds 通常用于永久分割管网，或仅用于相互连接。眼镜片是将钢板切成一定厚度的两个圆盘。

两个圆盘通过类似于鼻子上的一副眼镜的部分钢相互连接。该名称源于组件看起来像眼镜或“眼镜”的事实。其中一个圆盘是实心板，另一个是内径与法兰相当的环。百叶窗用于需要定期与其他装置隔离的结构。 Spectacle Blind 通常安装在“打开”位置，以便通过管道的流量是可行的。如果将 Spectacle Blind 旋转到“关闭”位置，则管道被封闭且无法流动。

搭接法兰

当管道由昂贵的材料制成时，搭接法兰与短管端一起使用。例如，碳钢法兰可以添加到不锈钢管道系统中，因为法兰不会与管道中的物质接触。短管端将对接焊接到管道上，法兰将保持松动。这些法兰的内半径是斜边以清除短截线端半径。搭接法兰几乎与滑动法兰相似，不同之处在于法兰面和孔相交处的半径以容纳短端的法兰部分。它们的保压能力几乎不比滑套法兰强，并且组件的疲劳寿命仅为焊颈法兰的十分之一。因此，搭接法兰用于低压和非关键应用。

异径法兰

异径法兰专为管道尺寸变化而设计。法兰（尺寸）主要与较大的管道​​尺寸 (NPT) 匹配，但具有与较小管道尺寸 (NPT) 匹配的较小孔径。这些法兰通常采用盲法兰、套接法兰、螺纹法兰和焊接法兰。它们适用于所有压力等级，是连接两种不同管道尺寸的绝佳选择。如果意外变化（例如在泵上）会导致不必要的湍流，则不应使用此类法兰。

设计用于改变直径的管道系统。变径法兰由一个指定直径的法兰和一个单独的较小直径孔组成。除了孔和轮毂尺寸外，法兰将测量更大的管道尺寸。异径法兰通过焊接、胶粘或夹紧法兰连接不同规格的同尺寸法兰连接。

螺纹法兰

螺纹法兰看起来与滑套法兰几乎相同，但关键区别在于螺纹法兰已被钻孔以匹配特定管道的内径。螺纹法兰是一种在其孔中具有符合 ASME B1.20.1 的锥形管螺纹的法兰，可用于无法将法兰焊接到管道上的管道系统，例如焊接可能产生潜在风险的高爆炸区域。螺纹法兰固定在管道上，该管道在锥形管上具有附加螺纹 镀锌和铸铁管道通常与螺纹法兰一起使用。在超高压系统和小直径系统中，可以使用螺纹法兰，其主要优点是无需焊接即可安装。

方形法兰

方形法兰符合JIS B2291/JIS F7806标准。方法兰通常用于管对管和管对部件之间的连接。它们最常用于发生流体通过的液压系统线路，由钢和不锈钢两种材料制成。全套方法兰由圆环、螺栓、母法兰（圆环侧）和公法兰（平侧）组成。母法兰被列为 A 部分。 B 部分标识公法兰。而全套是AB。

该标准下有三种方形法兰：SHAB – 与六角螺栓一起使用，法兰体尺寸更大，SSAB – 与内六角螺钉一起使用，法兰体尺寸小于 SHAB，LSA – 仅 Oring 侧，L 形内流。

长颈焊接法兰

在高压和高温（或波动）的情况下，主要是在石油和天然气行业中的长焊颈法兰（通常缩写为 LWN）。长颈将管道引导到法兰本身中，并提供标准焊接颈法兰无法实现的加固。这种加固对于工业、商业甚至住宅高压系统的安全至关重要。与许多其他类型的法兰不同，长焊颈没有预定孔。通常情况下，长焊颈法兰采用方形切口来代替管道，而不是焊接到管道上。

长焊颈法兰通常是水管或气源的锚栓，用于泵入更大的管道网络，如工厂或公寓楼中的管道。

膨胀法兰

膨胀法兰，简称EXPF，代表焊接颈法兰但轮毂延伸到更大的尺寸（一种或两种尺寸）。如果您的空间有限或只需要连接到更大的管道直径，它为设备、泵和通风口提供了一个方便的地方。与可以省去使用法兰和异径管的异径管-焊颈法兰相比，紧凑的尺寸节省了空间。膨胀法兰也被认为是单独使用异径管焊颈法兰的一种经济高效的替代方案。压力等级和尺寸符合 ANSI/ASME B16.5。膨胀法兰有一个凸起的面。安装扩展法兰需要单对焊。

铲形和环形间隔法兰

Spade 和 Ring Spacer Flange 本质上与 Spectacle Blinds 相似，不同之处在于它们没有连接。铲子和垫片用于通常不需要维护的系统，或者它们通常用于大尺寸管道应用。根据法兰尺寸和应力水平，铲子的重量可达数百磅。为了避免额外的重量，法兰连接不是专门为 Spectacle Blind 选择的，而是为 2 个单独的部件选择的。管道系统的高维护可能是临时用铲子更换环形垫片的主要原因。

Weldo 法兰 / Nipo 法兰

Nipoflange 是weldolet、nipolet 和Welding Neck 法兰的组合，与weldolet 一样广泛应用于管道行业或用于 90° 分支连接的 nipolet。在运行管一侧，焊接法兰的设计类似于焊接接头，而在另一侧，它具有法兰连接。这意味着运行管侧的分支连接是焊接连接。 Nipo Flange中，管路一侧的支管连接为焊接连接，另一侧为法兰连接。

孔板法兰

孔板法兰与孔板流量计一起使用，用于测量各自的液体或气体的流量管道。成对的压力“Tappings”，大多在两侧，彼此直接相对，被加工到孔板法兰中。孔板法兰接头的设计和制造符合美国气体协会 (AGA)、ASME 和国际自动化学会 (ISA) 的建议。孔板法兰有以下多种类型可供选择：凸面对焊孔板法兰、凸面滑入式孔板法兰、环形接头对焊孔板法兰、角锥孔板法兰。

法兰松动

松套法兰是焊接在一段管道的末端，使法兰变半的装置耦合。该组件可以由碳钢或不锈钢制成以满足预期的规格，包括一个扁钢锻件，周围有螺栓孔，中心有一个开口，该开口应该焊接到松散法兰上.有松套法兰类型，适用于使用中的弯头、阀门和几乎所有类型的管道部件。

高轮毂盲法兰

高轮毂盲法兰用于密封管道结构的末端。它是一种没有中心固定但带有所有正确螺栓孔的圆形板。高轮毂盲法兰有多种尺寸和材料可供选择，用于在管道、阀门或喷嘴的末端提供结构性的封闭件。密封后，该法兰可让您轻松接触管线。有时，高轮毂盲法兰可以专门制造或加工，以匹配进行减径的管道的公称尺寸。这种减少可能是螺纹的减少或焊缝的减少。通常，高轮毂盲法兰配有 NPT 配件，允许安装压力测试连接。考虑到内部压力和螺栓载荷等因素，高轮毂盲法兰是所有类型法兰中受力最大的，尤其是在较大尺寸的法兰中。

螺纹法兰

螺纹法兰也称为螺纹法兰，它在法兰孔内有一个螺纹，可以安装在管道上带有匹配外螺纹的管道和这些法兰主要用于公用事业服务，例如空气和水。螺纹法兰常用于小直径、高压的要求。带轮毂的螺纹法兰的要求范围从 1/2'' 到 24''。压力等级：150 到 2,500 级，PN 2.5 到 PN 250 和面对：RF / RTJ

螺纹法兰在与管道外螺纹相匹配的孔中拧入螺纹。螺纹法兰与外螺纹管一起使用。这些法兰的优点是无需焊接即可安装。

平板法兰

通常称为平法兰，板式法兰的垫片表面与螺栓连接面处于同一平面圆圈。又称平面法兰。使用平面法兰的应用通常是那些由配合法兰或法兰配件制成的铸件。当配对法兰是平面时，使用平面法兰。这种情况主要发生在连接到铸铁设备、阀门和专业设备时。 ASME B31.1规定，平面铸铁法兰连接碳钢法兰时，碳钢法兰的凸面必须去掉，并需要全面垫片。

法兰面类型和表面处理：

平面

在同一平面内，Flat Face法兰有一个垫片面作为螺栓环的面。使用平面法兰的应用通常是由配合法兰或法兰配件制成的铸件。扁钢法兰是指加工成平面的法兰，没有脊状凸起面或环形接头法兰。松散的平法兰平面允许垫片与整个垫面充分接触。

平面法兰不应用螺栓连接到高架法兰上。 ASME B31.1 规定，当将平面铸铁法兰连接到碳钢法兰时，必须去除碳钢法兰上的凸起面，并且需要一个全面的垫圈。法兰面形式是指铸铁和其他脆性材料用于生产设备和阀门的所有应用。对于“平面”法兰，只能使用全面垫圈。这样可以确保两个配合法兰完全且相等地接触。

凸面法兰

凸面法兰是加工厂应用中最常用的类型，很容易识别。之所以称为隆起面，是因为垫圈的表面高于螺栓环的面。对于机械、阀门等所有锻钢法兰，常用这种形式的法兰面罩。凸面法兰中可以使用多种垫圈设计组合。这些组合还可以包括平环片和螺旋缠绕和双夹套类型的金属部件。

凸面法兰用于将更大的压力集中在垫圈的较小区域上，从而提高接头的承压能力。螺栓孔位于这些法兰的外圈区域。两个环高度之间的“移动”调整有助于将更大的力施加到垫圈区域，从而在安装垫圈并安装和拧紧螺栓时产生更强的密封。根据压力等级，法兰面是 1/16" 或 1/4" ANSI 300 及以下有 1/16" 的面凸起，ANSI 400 及更高的面有 1/4" 凸起。

环形接头法兰 (RTJ)

环接头法兰 (RTJ) 具有凹槽，可将钢环垫圈切入其表面。当弯曲的螺栓将法兰之间的垫圈推入凹槽时，法兰会关闭（或压合）垫圈并在凹槽内形成紧密接触，从而形成金属与金属的结合。通常环形接头法兰用于超过427°C的极压和高温系统。带有机加工环形槽的 RTJ 法兰可能具有升高的面。凸起的面不作为密封装置的任何组成部分。 RTJ法兰用环形垫片密封时，连接和拧紧法兰的升高面可能会相互接触。

为此，环形接头垫片材料必须比法兰材料更弱（更具延展性）。在这种情况下，拉紧的垫片将无法承受超出螺钉张力的额外负载，振动和运动无法进一步使垫片破裂并降低连接电压。八边形部分的 R 型是最常见的 RTJ 垫圈，因为它保证了极强的密封性。尽管如此，“简单凹槽”样式承认两个 RTJ 垫圈都有八角形或椭圆形部分。

槽和舌法兰

凹槽和舌头法兰必须适合舌头和凹槽耳朵。法兰的一侧在法兰面上加工有一个凸起的环（舌部），而配合法兰在其鼻部加工有相应的凹陷（凹槽）。大型和小型舌槽饰面都是标准化的。它们与公母型不同，因为榫槽内径不会伸入法兰的底部，从而将垫圈固定在其内径和外径上。这些常见于阀盖和泵盖上。

舌槽接头也有一个好处，因为它们是自对准的，并用作弹性缓冲器。围巾接头使加载点与接头保持一致，不需要密集的加工过程。 RTJ、T 和 G 以及 F 和 M 等特定法兰面不使用螺栓连接。这是因为触摸表面不重叠，并且没有一方面具有一种类型而另一方面具有另一种类型的垫圈。 Groove &Tongue 法兰用于低压、非关键应用，以连接其他 Groove &Tongue 组件。

公法兰和母法兰

公母法兰是一种要相互配合的法兰。这些变体中的一个法兰面具有延伸超出通常法兰面的区域。这个法兰被命名为 The Man。另一侧的配对法兰或另一个法兰将在其前端加工类似的凹陷。这种配对法兰称为女法兰

法兰也必须与这种形式对齐。每个面部法兰都有一个延伸到法兰正常面（男性）之外的区域。另一个法兰或配对法兰在其表面加工有相应的凹陷（母）。

女性脸应该是 3/16 英寸长，男性脸应该是 1/4 英寸宽，每端都是平的。女性面部的外径用于寻找和维护纱布。实际上有 2 个版本；中型 M&F 法兰和宽型 M&F 法兰。

公母法兰密封能力提高，密封材料定位更可靠，压缩比更大，使用其他更有效的密封材料和先进的密封材料（O型圈）。

不同类型的法兰国际标准：

ASME B16.5 法兰

ASME B16.5 标准涵盖 NPS 1/2 至 NPS 24 公制/英制钢管法兰和法兰管件压力等级为 150 到 2500。这包括压力-温度水平、部件、长度、公差、命名、测量和指定法兰配件和管法兰开口的方法。对于管道结构，广泛使用两种非常关键的法兰，例如对焊法兰和盲法兰。互换性用于“B16.5”或“B16 5”一词，它们对应于相同的规范。但是，常规的 ASME B16 5 (ANSI B16 5) 仅包括最大 24 英寸的测量值。

当前标准和正确的标准是 ASME B16.5。 ANSI B16.5 在术语行业中很常见，至今仍被建筑师、工程师、制造商和供应商广泛使用。尽管 ANSI B16.5 标准在技术上并不存在，但它被理解为 ASME B16.5 的另一种说法。

ANSI B16.47 法兰

ANSI B16.47（大直径钢法兰）是 NPS 26 至 NPS 钢管法兰的标准直径60。尽管如此，常规的 ANSI B16.47 进一步分为盲法兰和 ANSI B16.47 A 系列和 ANSI B16.47 B 法兰 Weldneck 法兰。 API 605 法兰以前也称为 B 系列法兰。术语 B16.47 或 B 16 47 或 ANSI B 16 47 可互换并符合相同标准。

最新版本提供公制和英寸测量值以及单位分数。 MSSSP-44：钢制管道法兰和 API 605：ANSI B16.47 配备大直径碳钢法兰。因此，MSS SP-44 法兰被称为 ANSI B16.47 系列 A 法兰，而在该标准中 API 605 法兰被称为 ANSI B16.47 系列 B 法兰。 ANSI B16.47 标准包含尺寸 NPS 26 至 NPS 60 和分类等级 75、150、300、400、600 和 900 的管法兰的压力-温度、零件、尺寸、公差、标记和检查要求尺寸。

BS 10 法兰

英国标准BS10，1962是标准的气缸、管子和管件法兰和螺栓设计。以毫米为单位，BS 10 法兰尺寸包括凸台、简单的、整体铸造或蚀刻的法兰和颈焊式法兰，按照 BS10 表的法兰。尽管 BS 10 管法兰表已过时，但用于轻型跨距、廉价不锈钢法兰的 BS 10 法兰表仍在使用。这些BS 10型法兰可由重金属和合金制成，如不锈钢、碳钢、合金等元素，包括镍、铜等。

BS 10 法兰因其可靠性和卓越的性能而受到认可，使其成为最具成本效益的解决方案之一。 BS 10 颈法兰在高温和高压条件下都具有良好的性能。根据部件的最终用途，BS 10 table d 法兰也可以由双相和超级双相不锈钢等等级制成。

DIN 法兰

德国标准化研究院Deutsches Institut für Normung (DIN) 是德国国家标准化组织，是官方的ISO 附属机构。 DIN 法兰是位于柏林的德国注册协会对分隔法兰的名称。目前大约有三万个 DIN 标准，几乎涵盖了所有技术领域。 DIN 法兰在欧洲国家最为常见。

DIN 标准法兰使用公制测量（毫米和巴）来测量阀门和法兰的尺寸和压力。欧洲公司通常采用 DIN 法兰标准，即使制造发生在美国。 DIN法兰覆盖面广，超过30,000种DIN法兰标准，全面覆盖各种法兰类型和技术的产品。法兰的DIN规格包括从15、20、25、32、40、50、65、80等到200的DIN编号。

EN 1092-1 法兰

EN 1092-1 是英国规范标准的扩展。这取代了已停产的 BS EN 1092-1。在 BS 的 EN 1092-1 中。欧洲公制范围包括从 DN 尺寸 10 到 4000 以及 2、5 和 100 PN 规格的圆形法兰尺寸。此欧盟标准定义了 DN 10 至 DN 4000 圆形钢法兰的规格，PN 名称为 PN 2,5 至 PN 400，以及标称尺寸。

该规范定义了法兰的形式及其表面、长度、公差、螺纹、螺栓尺寸、表面纹理、标签、织物、压力/温度水平和法兰重量。 EN 1092-1 Form 01 pn10 法兰适用于或可用于原油、煤炭、石化及相关行业的以下各种材料和尺寸；用于生产 EN 1092-1 法兰的部件是碳钢：A105、SS400、SF440、RST37.2、S235JRG2、P250GH、C22.8。这些也由不锈钢等级生产：F304 F304L F316 F316L 316Ti 等。

BS 4504 法兰

BS 4504 法兰属于英制公制范围，包括 PN 2.5 和 PN 40 之间的圆形法兰，用于气缸、阀门和配件，包括 DN 测量法兰。在此之前，它被称为 BS 4504:1969。这些法兰非常适合在严格条件下使用，尤其是石油行业的低压应用。涵盖圆形法兰规格的欧洲公制标准范围从 DN 尺寸 10 到 4000 以及 2、5 和 100 PN 规格。

BS 4504 法兰包括法兰标准 ANSI B16.5、ANSI B16.47、ANSI B16.36。它们还包括 DIN 编号，如 DIN2527、DIN2566、DIN2573、DIN2576、DIN2641、DIN2642。这些 BS 4504 法兰适用于化学肥料工业、热交换器工业、仪器仪表工业和核热工业等行业。

JIS 标准法兰

JIS 标准是日本工业标准，用于日本的工业活动。这是由日本工业展台委员会 (JISC) 协调的。日本标准协会 (JSA) 以前隶属于 METI，现在是一个自治基金会。这有各种各样关于日本和外国标准的程序。 JIS 标准法兰属于 JIS-B 分类，它们按制造的不同尺寸进行分类。

这些日本工业标准法兰类型分为 JIS5k、JIS10K、JIS15K、JIS20K 等类别。 The JIS B2200 K Flanges are defined by replacing the K with one of the above mentioned categories such as 5K, 10K, 15K, and 20K. The Dimensions of each flanges depends upon the categories or types of flanges.

Materials used to Manufacture Flanges:

These Steel flanges are manufactured from different materials such as Carbon steel, Low alloy steel, Stainless Steel Flanges, Duplex Steel Flanges, Super Duplex Steel Flanges, Monel Flanges, Inconel Flanges, Hastelloy Flanges, Nickel Flanges and Combination of Exotic materials (Stub) and other backing materials.


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