常用法兰、垫片及钢管选用标准新版

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1、尿素厂设备科2017年9月10日专业技术维修人员培训常用工业法兰、垫片及钢管选用标准11现场常见问题概述内容提要234垫片密封及适用范围常用管道标准及选用原则工业管道法兰、管件标准2序言法兰规格型号和压力等级、材质选型不当现场常见问题概述管道法兰之间或与阀门标准不匹配垫片选用不当，造成不必要泄漏管道检修更换的管件与管子直径壁厚不匹配34管道连接法兰一侧为长颈对焊法兰，另一侧为平焊法兰，标准不一致，存在安全隐患和质量缺陷；案例一5案例二管道弯头与直管段壁厚和直径规格不匹配，焊缝搭接，造成质量缺陷和安全隐患。6案例三垫片选型不合适，造成密封失效，出现泄漏，给

2、安全生产带来隐患。7案例四管道管件之间的不规范连接，应使用三通管件。8案例五管道法兰选型不当，应为长颈对焊法兰，避免造成内部冲蚀。9案例七平盖法兰与设备法兰标准不一致，已出现鼓包疲劳变形，存在安全隐患。存在问题根源管理意识不到位安装质量把关不严不熟悉相关标准及质量验收规范没有核对图纸与现场10工业管道法兰、管件标准一、法兰的分类及选用二、法兰结构形式、参数三、法兰密封原理三、法兰使用范围及代号说明四、压力容器法兰第一部分11一、法兰分类及选用在石油化工装置中，法兰是管道、管件、阀门、仪表和设备等进行连接的最重要、最常见的形式之一。这种连接虽具有拆卸方便且

3、不用动火等优点，但因由法兰、螺栓、垫片三者协同实现密封，其中任一元件出现问题就会造成泄漏，不仅造成浪费，而且还会污染环境，甚至造成人员伤亡及财产损失。12一、法兰分类及选用我国现行的法兰标准分为两个体系，分别是PN系列（欧洲体系）和Class系列（美洲体系）。PN系列公称压力等级采用PN表示，包括以下九个等级：PN2.5、PN6、PN10、PN16、PN25、PN40、PN6.4、PN100、PN160。Class系列公称压力等级采用Class表示，包括以下六个等级：Class系列150、Class系列300、Class600、Class900、Clas

4、s1500、Class2500。一、法兰分类及选用LB与PN是压力等级，不是简单的压力单位，就是LB可与Mpa相互换算，但是LB与PN是不能简单的换算的；因为压力等级本身就应该是无次的，只是不同的等级标准，互换时除了要考虑LB与Mpa的换算关系，大概是Mpa=0.007*LB。HG/T20592-2009与HG/T20592-1997，法兰标准中公称压力的区别。压力换算公式：1巴（bar）=100000帕（Pa）=10牛顿/平方厘米=0.1Mpa是国际标准组织定义的单位。在HG/T20592-2009法兰标准中压力为PN16，与HG/T20592-199

5、7法兰标准中压力为PN1.6的压力是相同的，因为HG/T20592-2009版公称压力是按bar为单位，而HG/T20592-1997是按Mpa为单位的，16bar=1.6Mpa。二、法兰结构型式、参数15二、法兰结构型式、参数16二、法兰结构型式、参数17二、法兰结构型式、参数板式平焊法兰（PL）优点：结构简单，加工方便。缺点：是接触面积大，需要的预紧比压大，螺栓承载大，故法兰等零件要求高、笨重，垫片易挤出，密封性能较差。使用压力P≤2.5Mpa，有毒、易燃、易爆介质中不能使用二、法兰结构型式、参数凹凸面法兰优点：便于对中，能防垫片挤出，较少受到介质的

6、冲刷和腐蚀。适用于压力较高的场合。缺点：不便于垫片的更换。三、法兰密封原理及形式20法兰连接确切地说应该是螺栓、法兰、垫片连接，其密封是靠三者的协同作用实现的，其中垫片是实现密封的核心部件。.法兰的密封原理：通过螺栓的预紧力，使垫片和法兰密封面之间产生足够的压力，以使垫片表面产生的变形足以填补法兰密封面的微观不平度，达到密封的目的。    为达到上述目的所作用到垫片上的最小单位压紧力，称为比压力。当与法兰连接的管道达到操作压力时，因内压的轴向力的作用导致两片法兰有分开的趋势，而螺栓则有伸长的趋势，作用在垫片上的压紧力将减少。当作用在垫片有效截面上的压紧

7、力降至某一临界值时，仍能保持密封，这时垫片上的剩余压紧力即为垫片的有效紧固力。三、法兰密封原理及形式当垫片上压紧力小于有效紧固力时法兰就会发生泄漏，甚至将垫片吹跑，因此垫片的有效紧固力必须大于管道的操作压力。两片法兰密封面之间的距离，在操作状态要比初始状态大，这时垫片与法兰密封面的紧密性是靠垫片的回弹力来保证的。    可以这么说，在初始密封阶段，垫片的表面塑性变形填补法兰密封面的微观不平度起决定性作用；而操作状态下法兰的密封，垫片内部的弹性回复起主导作用。三、法兰密封原理及形式三、法兰密封原理及形式法兰密封的泄露主要是密封面间的泄露。由垫片毛细管作用

8、而发生渗漏的可能性很小。垫片靠外力压紧后，垫片本身产生的弹性变形和塑性变形，填满