法兰、螺栓等的选用

法兰、螺栓等的选用1、法兰2、螺栓、垫片、盘根的选用1、法兰法兰种类管道法兰于管子的连接方式分成以下五种基本类型：平焊、对焊、螺纹、承插焊和松套法兰，见图1.5.5.2－1所示：图1.5.5.2－1法兰按于管子连接方式分类2法兰密封面法兰密封面有宽面、光面、凹凸面、榫槽面等几种，见图1.5.5.2－2所示。我国各部制定的法兰标准中，密封面名称各有不同，密封面名称对照表见下表1.5.5.2-1所示。3、法兰的压力－—压力等级管道法兰均按工称压力选用，法兰的压力——温度等级表示公称压力与某温度下最大工作压力的关系。如果将工作压力等于公称压力时的温度定义为基准温度，不同的材料所选定的基准温度也往往不同。某工作温度下允许的最大工作压力与公称压力的关系一般可由下式确定：P＝PNσt/σ基式中：P——工作温度下允许最大工作压力。PN——公称压力。σt——工作温度时材料许用压力。σ基——基准温度时的材料许用应力。世界各国均有各自国家的管道附件压力——温度等级表，凡属同一国家的，相同公称压力和相同密封面的法兰，均可相互连接。4、国际上常用的法兰标准体系国际上（包括国内）管法兰标准主要有两大体系，即欧洲体系（以DIN标准为代表）和美洲体系（以美国ASMEB16.5、B16.47标准为代表）。同一体系内，各国的管法兰标准基本上是可以互相配用的（指连接尺寸和密封面尺寸），两种不同体系的法兰是不能互相配用的。两种体系的国内外标准号详见《压力容器安全技术监察规程》123页。欧洲体系的法兰是以200℃作为计算基准温度，压力等级分为：PN0.1、PN0.25、PN0.6、PN1.0、PN1.6、PN2.5、PN4.0、PN6.3、PN10.0、PN16.0、PN25.0、PN40.0；美洲体系的法兰是以450℃（对150Lb级则是300℃）作为计算基准温度，压力等级分为：PN2.0（150Lb）、PN5.0（300Lb）、PN6.8（400Lb）、PN10.0（600Lb）、PN15.0（900Lb）、PN25.0（1500Lb）、PN42.0（2500Lb）。美洲体系的法兰标准代表是美国国家标准ANSIB16.5《钢制管法兰及法兰管件》。我国石化行业法兰应用标准（SH3406）等效采用了ANSIB16.5和API605标准，属于“美式法兰”。SH3406在结构尺寸和密封面型式上与ANSIB16.5和API605有很好的互换性，因此它能与ANSI、API、MSS等标准的管道元件（包括阀门）配套使用。但是SH3406采用了我国材料标准而不是美国材料标准（ASTM），故二者的温度－压力表有少许偏差，在互换使用要注意区别。5.各类法兰的特点和适用条件管道法兰是石化工业管道系统中最广泛使用的可拆连接件，常用的管法兰除螺纹法兰外，其余均为焊接法兰。螺纹法兰是利用法兰内孔的加工的螺纹与带螺纹的管子旋合连接的，不必焊接。因此具有方便安装、方便检修的特点。螺纹法兰有两种，一种是利用加工成一定密封面的两个管端加透镜垫密封，这种法兰多用于合成氨生产，近年已比较少用，透镜垫已被金属环代替。另一种与普通法兰一样，利用两个法兰密封面密封。螺纹法兰用于不易焊接或不能焊接的场合，在温度反复波动或高于260℃和低于-45℃的管道上不宜使用。平焊法兰系将管子插入法兰内孔中进行焊接，具有容易对中、价格便宜等特点，但由于在法兰附近焊接容易损伤法兰面和引起法兰面变形。因此一般用于压力温度较低，不太重要的管道上，在石化工业中大多用于公用工程管道。对焊法兰系将法兰焊颈端与管子焊端加工成一定形式的焊接坡口后直接焊接，这种法兰施工比较方便，法兰强度也高，适用于法兰处应力较大，压力温度波动较大和高温、高压及0℃以下的低温管道。石化工业中的工艺管道通常用对焊法兰。承插焊法兰与平焊法兰相似，只是将管子插入法兰的承插孔中进行焊接，一般用于销口径管道。松套法兰是将法兰松套在已与管子焊好的翻边短节上，法兰密封面加工在翻边短节上。其特点为法兰本体不与介质相接触，法兰与翻边短节可分别采用不同材料。这种法兰适用于腐蚀性介质的管道上，可以节省不锈钢，有色金属等耐腐蚀材料。松套法兰本身可旋转，易于安装。法兰密封面有多种，宽面密封面主要用于铸铁设备管嘴的对应法兰，在石化工业中使用较少。法兰最普遍的密封面为光面密封面，在一般操作条件下均能适用。但在高温、高压条件下，效果不能令人满意。凹凸面密封减少了垫片被吹出的可能性，但不能保证垫片不挤进管内，榫槽面和梯形面则比凹凸面更优越，适用于高温高压工况。法兰型式和密封面选择与介质、操作工况有密切关系，一般由管道等级表确定。2、螺栓、垫片、盘根的选用一．根据介质性质、温度和压力的不同，选用不同类型的螺栓、垫片及盘根，现将几个基本原则简述如下：1、螺栓、螺母：螺母材质一般比螺检低一级，常用的材质有25#、35#、30CrMoA、35CrMoA。标记号分别为1、2、4、5。使用等级依次增高。2、垫片：（1）橡胶石棉垫片（褐色）；应用于非油介质：Pg≤1.0MPa，t≤300℃，一般用于水、汽、风管线。（2）耐胶石棉垫片（绿色）：用于油或油气介质，Pg≤2.5MPa，t≤200℃。（3）高温耐油橡胶石棉垫片（黑色）：适用于各种油品、溶剂、碱类等，介质的高温部位，Pg≤4.0MPa，t≤400℃。（4）铁包石棉垫：用于油或油气，蒸汽介质，使用温度一般在200～450℃，Pg≤4.0MPa。（5）膨胀石墨不锈钢缠绕垫：适用于各种油或油气介质及腐蚀性介质，密封性能好，使用压力，温度范围广，特别适用于高温，高压部位。（6）复合波齿垫：租用范围与（5）相同，特别是回弹性好。3、盘根（仅指阀门盘根）：（1）石墨盘根：用于油、油气、酸、碱、盐类水溶液、蒸汽等介质，使用温度：非氧化介质t≤2000℃，在氧化介质中t≤500℃。（2）石棉盘根或油浸石棉盘根：用于非油介质，Pg≤1.6MPa，t≤300℃，如水、风、汽。（3）耐油橡胶石棉盘根：用在油介质：Pg≤2.5MPa，t≤300℃（4）高温耐油橡胶石棉夹铜丝或钢丝盘根：用于油介质，Pg≤6.4MPa，t≤400℃二．常减压蒸馏装置各部位所使用的螺栓、垫片、盘根可参照上述原则选用，实际上为了简化管理及类型，选材时应尽量减少品种规格，只选一些通用性大的。同时为确保安全可靠，往往须提级使用。常减压蒸馏装置螺栓，垫片的选用情况大体如下：1、法兰：（1）300℃以下油品、瓦斯、蒸汽：螺栓／螺母为35#／25#，垫片为复合波齿垫。（2）300℃以上油品：螺栓／螺母为30CrMoA／35#，垫片为复合波齿垫。（3）常温的水、风等：螺栓／螺母为35#／25#，垫片为耐油橡胶石棉垫。2、人孔：塔及高温容器用复合波齿垫或缠绕垫，其余用耐油橡胶石棉垫。3、冷换设备：低温换热器，冷却器用耐油橡胶石棉垫，高温换热器用复合波齿垫。谢谢2004.07