平焊法兰是管道连接中常用的一种法兰类型,其特点是结构简单、成本低、安装方便,适用于低压、常温的管道系统。平焊法兰通常为环形金属盘,中心有通孔,边缘均匀分布螺栓孔。法兰直接焊接在管道端部,通过螺栓与配对法兰连接。
分类
- 甲型平焊法兰:无颈部,直接与管道焊接,适用于压力较低的场合(如PN ≤ 2.5 MPa)。
- 乙型平焊法兰:带有短颈,可增强强度,适用于压力稍高的场景(如PN ≤ 4.0 MPa)。
工作原理
- 密封机制:通过螺栓紧固法兰,压缩垫片(如橡胶、金属缠绕垫)形成密封面,阻止介质泄漏。
- 应力分布:由于法兰直接焊接在管道上,焊接处可能存在热应力集中,需注意焊接工艺(如预热、缓冷)以减少变形或裂纹风险。
适用场景
- 低压管道:如给排水、暖通空调、普通工业管道(压力 ≤ 4.0 MPa)。
- 腐蚀性介质:若管道输送腐蚀性液体,可选用不锈钢材质的平焊法兰。
- 频繁拆卸:相较于焊接连接,法兰连接便于维修和更换设备。
优缺点
优点:
- 成本低,制造和安装简单。
- 对中性要求低,适用于现场施工。
缺点:
- 承压能力有限,高温高压下易泄漏。
- 焊接处应力集中,可能导致变形或裂纹。
与对焊法兰的区别
特征 平焊法兰 对焊法兰
结构 无颈部,直接焊接 带长颈,与管道对焊
承压能力 低(≤4.0 MPa) 高(≥6.3 MPa)
适用温度 常温至中温 高温(如石油炼化)
应力分布 焊接处应力集中 颈部分散应力,更安全
安装注意事项
- 焊接工艺:采用对称焊接减少热应力,必要时进行焊后热处理(如退火)。
- 法兰面处理:确保法兰面平整,无划痕或锈蚀,避免密封失效。
- 螺栓紧固:按对角线顺序均匀拧紧螺栓,避免垫片偏压。
标准与材料
- 国内标准:GB/T 9119(平焊钢制管法兰)。
- 国际标准:ASME B16.5(美洲体系)、EN 1092(欧洲体系)。
- 材料:碳钢(如Q235、20#钢)、不锈钢(如304、316)、合金钢等。
平焊法兰适合低压、常温的管道连接,但若需承受高压或高温,建议选用对焊法兰。在安装时需注意焊接质量和应力控制,必要时结合热处理工艺(如退火)消除内应力,确保长期安全运行。