
高壓鍛造法蘭球閥是指閥體經(jīng)鍛造加工,并通過法蘭端面與管道連接的高壓球閥。法蘭連接是一種可拆卸的連接方式,通過螺栓將閥門兩端的法蘭與管道法蘭緊固在一起,中間放置墊片實現(xiàn)密封。與焊接連接相比,法蘭連接便于拆卸檢修,在高壓管道系統(tǒng)中應用十分廣泛。
高壓鍛造法蘭球閥的法蘭端面需符合相應的法蘭標準,常見的有以下幾套體系:
ASME B16.5(美標):美國機械工程師協(xié)會標準,是國際上應用最廣泛的管法蘭標準,涵蓋NPS 1/2"~NPS 24"的管法蘭和法蘭管件,壓力等級從Class 150到Class 2500
ASME B16.47(大直徑美標):適用于NPS 26"以上的大直徑法蘭,分為A系列和M系列
EN 1092-1(歐標):歐洲法蘭標準,采用PN壓力等級體系(PN10、PN16、PN25、PN40、PN63、PN100、PN160、PN250、PN320、PN400)
GB/T 9124(國標):中國國家標準,同樣采用PN壓力等級體系,基本參數(shù)與EN 1092-1接近
JIS B 2220(日標):日本工業(yè)標準,采用K級壓力等級(5K、10K、16K、20K、30K、40K、63K)
法蘭密封面是法蘭端面上與墊片接觸的部分,其形式直接影響密封效果:
突面(RF):Raised Face,法蘭端面有一個突出的環(huán)形密封面,是最常用的密封面形式。突面高度通常為1.6mm(Class 150~300)或6.4mm(Class 600及以上)。突面配合平墊片或纏繞墊片使用,適用于大多數(shù)工況
環(huán)連接面(RTJ):Ring Type Joint,法蘭端面上加工有環(huán)形溝槽,配合八角形或橢圓形金屬環(huán)墊使用。RTJ面適用于Class 600以上的高壓高溫工況,密封可靠性高,在石油天然氣行業(yè)廣泛使用
凹凸面(MF):Mating Face,一個法蘭為凹面一個為凸面,配合使用。凹凸面對中性好,墊片不易被吹出,但加工成本較高
榫槽面(TG):Tongue and Groove,一個法蘭為榫面一個為槽面。密封面積小、墊片受力均勻,密封性能最好,但互換性差
全平面(FF):Flat Face,法蘭端面為平面,墊片覆蓋整個法蘭面。僅用于低壓工況(Class 150以下),通常配合鑄鐵管路使用
法蘭的壓力等級并不是固定不變的工作壓力,而是隨溫度變化的。ASME B16.5標準給出了各壓力等級在不同溫度下的最大允許工作壓力。以Class 600的A105碳鋼法蘭為例:
常溫(-29℃~38℃):102 Bar
200℃:87 Bar
300℃:78 Bar
400℃:64 Bar
這意味著同一種壓力等級的法蘭,在高溫工況下的承壓能力會明顯下降。選型時必須根據(jù)實際工況溫度對照標準的壓力-溫度額定值表,確認在該溫度下法蘭的允許工作壓力是否滿足要求。
| 參數(shù)項 | 數(shù)值 |
|---|---|
| 公稱通徑 | DN15~DN200 |
| 壓力等級 | Class 600~Class 2500 |
| 法蘭標準 | ASME B16.5 / EN 1092-1 / GB/T 9124 |
| 密封面形式 | RF突面 / RTJ環(huán)連接面 |
| Class 600 RF面高度 | 6.4mm |
| RTJ環(huán)墊材質(zhì) | 軟鐵、304、316、Inconel |
| 螺栓標準 | ASTM A193 B7 / A320 L7 |
| 螺母標準 | ASTM A194 2H / 7M |
| 法蘭材質(zhì) | A105、LF2、F304、F316 |
| 設計標準 | API 6D、ASME B16.34、ASME B16.5 |
高壓鍛造法蘭球閥常用于需要定期拆卸維護的管道系統(tǒng)中。在煉油廠的催化裂化裝置、加氫裝置、化工裝置的反應釜進出口管路中,由于設備和閥門需要定期檢修更換,法蘭連接比焊接連接更加方便。RTJ環(huán)連接面的高壓法蘭球閥在天然氣長輸管道的站場中應用最多,能夠承受高壓且密封可靠。
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