管道法兰的选用

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通过温度压力额定值选取法兰注意的问题

选择法兰的依据:

①输送介质的性质,一般介质、特殊介质、有毒害介质、易燃易爆介质;文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/18228.html

②介质的参数,工作压力、工作温度,在介质是确定的情况下,根据介质的工作温度和工作压力确定出法兰的公称压力PN。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/18228.html

③根据使用场所、连接条件确定法兰与管子的连接方式和密封面形式。根据连接对象确定法兰规格。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/18228.html

一般法兰根据管道的材质、直径、温度和压力来选取的,压力或温度改变,法兰的外形尺寸就随之变化。比如DN150的管道,你需要知道管道的材质、运行的压力和温度,根据这三点参数就可以选择法兰了。和法兰相配套的螺栓和垫片也和这几点参数有关。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/18228.html

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总之,工艺条件决定一切。各个标准之间有能通用的,如:HG20615系列和美标的就一样。一般HG20595系列的法兰(国标B系列)为大多数化工厂所应用,不过这个标准的法兰在压力等级高的地方应用不多,技术水平高的装置大多数都是由国外的设计演变而来,所以这类装置一般都采用美标系列即HG20615系列。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/18228.html

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例如HG20615-2009法兰标准,材质A105,材料组别为1.1,管道设计温度100℃,设计压力1.70Mpa,文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/18228.html

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若用在剧烈循环工况或者易燃易爆有毒介质,建议最好选CL300的法兰。因为,法兰在设计温度下的压力额定值是最大允许工作压力,此工作压力不包含外载。而实际上,法兰会不可避免地承受热胀冷缩、地震/风等载荷引起的外载,而非简单的介质压力载荷,这些外载过大时,会引起法兰的泄漏或者失效。文章源自云智设计-https://www.cidrg.com/ideabank/wiki/18228.html

法兰泄漏的判断

有当量压力法、ASME NC 3658的螺栓面积法和ASME BPV code VIII卷第1分篇的法兰强度计算法等。

当量压力法的原理是特定法兰承受的设计压力+由于外载转化过来的导致法兰泄漏的当量压力之和(当量总压力)与该法兰设计温度下的压力额定值比较,若不超过,则密封安全。

其中,导致法兰泄漏的当量压力主要有轴向压力和弯矩引起,二者均可以通过压力管道应力分析求得。

法兰的泄漏是一个综合性的问题,当量压力法仅仅是从一个侧面来保证法兰不泄露的方法。法兰最终漏不漏,与外载的大小、螺栓的个数及强度是否足够、垫片的选择是否合适、法兰的刚度是否足够、螺栓的预紧是否得当均密切相关。

公称直径、标准体系、压力等级相同的法兰,即使法兰类型不同,配对尺寸也相同。

但应注意以下两点:

1 不同压力等级法兰的配对:

下列范围的法兰可以配对。但使用时温度压力额定值只能按低压力等级来。

欧标法兰

PN10/PN16/PN25/PN40    DN10~DN80

PN10/PN16                        DN100~DN150

PN63/PN100/PN160          DN10~DN40

PN100/PN160                    DN50~DN200

美标法兰

CL300/CL600      DN15~DN80

CL900/CL1500    DN15-DN65

2 相同等级但不同系列的法兰无法配对:

HG20623大直径管法兰,有A、B两个系列,接管端外径均为英制外径,分别来源于ASMEB16.47A/B(ASMEB16.47A/B又分别来自API和MSS的法兰标准),同压力等级,配对尺寸不一样,无法配对。而由于B系列的法兰质量比A系列的轻,我们常常选用B系列(除非B系列选不到)。

金属垫片和非金属垫片比较

CL150的法兰使用金属垫片效果反而不好。

由于CL150的法兰,刚度不大,而缠绕垫有一定硬度,在紧固时,为了达到密封效果,会加大额外的力矩,导致法兰变形和泄漏。

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pipenow
  • 本文由 pipenow 投稿,发表于 2023年8月5日03:00:14
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匿名

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