承插式法兰(Socket Weld Flange)是管道系统中常用的一种法兰连接方式,主要用于小口径、高压或高温的管道。其特点是管道端部插入法兰的承插槽内,通过焊接固定,兼具密封性和强度。法兰内孔带有凹槽(承插口),管道端部插入槽中,管道外壁与法兰内壁之间留有约1.6mm的间隙,以补偿焊接时的热膨胀。
角焊缝管道插接后,在法兰端面与管道外壁交接处进行角焊(填角焊接),形成牢固连接。 单面焊或双面焊可根据压力要求选择,高压场合可能需要双面焊增强强度。 常见的有突面(RF)、平面(FF)、环连接面(RTJ)等,突面(RF)最常用,配合垫片实现密封。通常用于以下场合:
1. 小口径高压管道系统
适用于公称直径(DN)较小的管道(通常≤DN50或2英寸),尤其在高压、高温或对密封性要求严格的场合,如石油、化工、电力等行业的高压蒸汽、易燃易爆或有毒介质管道。
2. 需要高密封性的场合
承插焊结构通过焊缝加强密封,比螺纹法兰更可靠,能有效防止泄漏,适合处理危险性流体(如氢气、氨气、腐蚀性化学品等)。
3. 空间受限的安装环境
承插焊法兰体积较小,安装时无需像对焊法兰那样预留较大焊接空间,适合紧凑布局的管路系统。
4. 避免流体滞留的场合
与平焊法兰相比,承插焊法兰内孔与管道内径对齐,减少了介质流动的阻力,适合需要减少积垢或流体阻塞的工况(如高纯度管道、食品级系统)。
5. 永久性连接需求
焊接结构使其成为永久性连接,适合不频繁拆卸的管道系统,避免螺纹松动风险。
不适用的情况
频繁拆卸的管道:焊接结构拆卸不便,需选择法兰或螺纹连接。
大口径管道:承插焊通常限于小口径,大口径管道多采用对焊法兰(WN)或平焊法兰(SO)。
注意事项
焊接工艺要求高:需确保焊缝质量,避免未焊透或内壁凹陷影响流体流动。
热应力敏感系统:焊接可能引起局部应力,需评估热循环工况下的疲劳风险。
与其他法兰对比
平焊法兰(Slip-on Flange):管道插入法兰后内外双面焊,但承插式法兰仅需外角焊,更适合小口径。
对焊法兰(Weld Neck Flange):强度更高但成本高,承插式是经济替代方案。
螺纹法兰(Threaded Flange):承插式更耐压,无螺纹泄漏风险。
承插式法兰在小型高压管道中平衡了安装便捷性和可靠性,是工业管道系统的常见选择。是小口径高压、高密封性及空间受限场景的理想选择,但需权衡安装永久性和工艺要求。