法蘭到底是什么東西?
法蘭這個名字是flange的音譯,最早是由一個叫愛爾恰爾特的英國人在1809年提出來的,并且還同時提出了法蘭的鑄造方法,但是在后來的相當一段時間都沒有廣泛的使用,直到二十世紀初,法蘭才在各種機械設備以及管道連接上廣泛的使用。
什么是法蘭
法蘭還被人們叫法蘭凸圓盤或者凸盤,對于那些搞機械或者工程安裝的小伙伴來說法蘭應該非常熟悉,它是一種盤狀零件,一般是成對使用。
主要是用于管道與閥門之間,管道與管道之間以及管道與設備之間等部位,相互連接起到密封作用的零部件,因為在這些設備和管道間的應用非常的多,所以就將兩個平面之間用螺栓連接,并且具有密封作用的連接零件都稱之為法蘭。
一般法蘭上都有圓孔用于起到固定的作用,如在管道連接處使用時,在兩個法蘭盤之間加上密封圈,然后用螺栓緊固連接,不同壓力的法蘭有不同的厚度和使用不同的螺栓,法蘭使用的主要材質有碳鋼,不銹鋼以及合金鋼等等。
由于法蘭起到的重要作用和具有良好的綜合性能,所以在化工,石化,消防以及排水等行業中廣泛使用。
法蘭作為一種連接件在國際上都廣泛使用,這就需要有統一的標準,例如說管道法蘭現在主要有二個標準體系。
分別是歐洲管道法蘭體系,也就是以德國DIN(包括俄羅斯)代表的歐洲管道法蘭體系,以美國ANSI管道法蘭代表的美洲法蘭體系。
除此之外還有日本的JIS管道法蘭體系,中國也有鋼制管道法蘭體系GB,但主要尺寸還是以歐洲體系和美洲體系為基礎。
法蘭的種類
法蘭的結構相對簡單,它就是由上下法蘭片,中間的墊片以及數個螺栓和螺母這三部分組成的。
從法蘭的定義上就可以知道其種類繁多,對其分類就需要從不同的維度來區分,如法蘭按照連接方式就可以分為,整體法蘭,平焊法蘭,對焊法蘭,松套法蘭以及螺紋法蘭,這幾種也是常見的法蘭。
整體法蘭(IF)一般用于壓力較大的管道中,它是一種法蘭的連接方式,并都有一個長頸,多采用一次整體鑄造成型,而使用的材料一般為碳鋼,不銹鋼等。
平焊法蘭又被稱為塔焊法蘭,它是指在與容器或者管道連接時采用焊接的方式完成的,這種平焊法蘭具有裝配容易,價格便宜的特點,主要用于壓力和振動都比較小的管道中。
對焊法蘭又被稱為高頸法蘭,對焊法蘭與其它法蘭最大的區別就是有一個突出的高頸,突出的高頸壁厚會隨著高度逐漸與要對接的管壁厚度和直徑一樣,這樣會增加法蘭的強度,對焊法蘭主要應用于環境變化比較大的場所,例如說高溫高壓和低溫的管道中。
松套法蘭又被稱為活套法蘭,這種法蘭多用于一些有色金屬以及不銹鋼等管道上,連接也是靠焊接來實現的,由于其可以旋轉就容易對準螺栓孔,所以多用在大口徑管道和經常需要拆卸的連接處,但松套法蘭耐壓不高,所以也只能用于低壓管道的連接。
螺紋法蘭的法蘭盤內有螺紋,這就需要內連接的管道也有外螺紋來實現連接,它是一種非焊接法蘭,所以與其它焊接法蘭相比較就有著安裝拆卸方便的優點,在使用溫度極高或者極低的環境下不適合使用螺紋法蘭,因為螺紋受到熱脹冷縮后容易發生管道泄漏。
法蘭的生產工藝
法蘭作為一種連接密封零部件,在生產過程中如果有質量問題就會出現泄露,造成經濟損失,環境破壞甚至安全事故,所以法蘭的焊接以及生產就顯得非常的重要。
目前法蘭的生產工藝主要有鍛造和鑄造兩種,就來了解一下這兩種主要的生產工藝,看看它們之間有什么不一樣。
鍛造法蘭
鍛造法蘭是通過鍛打機的無數次捶打,讓鋼材內部的組織結構變得緊密,所以機械性能會比較好,強度也會高,鍛造出來的法蘭主要適用于那些壓力較大的管道中。
首先是將圓柱形的鋼坯按照一定尺寸切割下來,通過加熱到一定的溫度后讓其變成熱塑性,并放在冷鐓上讓鍛打機不斷的捶打鋼坯,讓鋼坯內部更加緊實,力學性能比原來的鋼坯更加好。
還要通過沖壓機在鋼坯上沖壓出法蘭上面的圓孔,成型的毛坯法蘭要放入電爐中進行熱處理增加法蘭的強度,最后還要對法蘭毛坯切割拋光成為可以使用的法蘭。
鑄造法蘭
鑄造法蘭具有制造成本低和效率高的特點,可以制造出外形比較復雜的法蘭,鑄造出來的法蘭主要適用于那些壓力較小的管道中。
鑄造法蘭也是一種常使用的制造工藝,是將金屬熔化成液態鋼水,將鋼水倒入預熱并保持恒溫的金屬模具中,形成法蘭的形狀,鑄件在一段時間內自然冷卻成型后,再用水給其迅速降溫脫模,這樣也能增加法蘭的強度,最后通過拋光及防銹處理后就可以使用了。
法蘭這種小零件,雖然在整個產品,管路或者機械中并不起眼,但是法蘭所起到的作用卻非常重要,未來隨著法蘭材料和工藝的發展,能保證整個接頭連接過程中更加的精密和牢固,保證人們的使用安全和可靠。