平面型包覆垫片(法兰的类型和密封面类型)

法兰类型

(1) 压力容器法兰按总体结构分为一般法兰和反向法兰。

(2) 按垫片布置的情况，分为窄面法兰和宽面法兰两大类。

a) 窄面法兰是指垫片接触面位于法兰螺栓孔包围的圆周范围内的法兰，是应用最广的法兰。

b) 宽面法兰是指垫片接触面分布于法兰螺栓中心圆内外两侧的法兰。一般仅用于压力很低的场合。

(3) 按法兰各部分的整体性，分为松式法兰、整体法兰和任意式法兰三种形式。其特点是：

a) 松式法兰:指法兰未能有效地与容器或接管连接成一个整体的法兰。计算中认为圆筒不与法兰环共同承受法兰力矩的作用，法兰力矩完全由法兰环自身承受。

b) 整体法兰:指法兰环、颈部以及筒体三者能有效地连接成一个整体的法兰。三部分共同承受法兰力矩的作用。

c) 任意式法兰:指整体程度介于上述两者之间的法兰。圆筒与法兰环虽然未能形成一整体结构，但能作为一结构元件，共同承受法兰力矩的作用。平焊法兰即属于此类法兰。

   广告 紧固件检验手册 作者：国家标准件产品质量监督检验中心  京东     法兰密封面类型法兰密封面基本有:全平面FF 突面RF 凹面FM 凸面M 榫面T 槽面G环连接面RTJ(RJ)等五种类型，根据工况、介质、压力、规格、温度等情况的不同所以选用的类型也不尽相同。下面我们来一起认识这些法兰密封面的类型！FF-全平面Flat Face Full Face类型密封面表面为全平，适用于压力不高、介质无毒的场合。

RF-突面Raised Face类型密封面应用在几种类型当中最为广泛，最为常用的一种，国际标准与欧洲体系和国内的标准均为固定高度，但美标法兰中应注意高压力的高度会增高密封面的高度，垫片的使用也有多种类型。 适用于突面密封面法兰的垫片有各种非金属平垫片、包覆垫片；金属包垫；缠绕式垫片（含带外环或带内外环）等。

M-凸面FM-凹面Male Face与Female Face这两种密封面类型是一对，一雌一雄，必须配套使用，按装时便于对中，还能防止垫片被挤出。适用于压力较高的场合。凹凸面密封面适用的密封垫片有：各种非金属平垫、包覆垫；金属包垫；基本型或带内环型缠绕挚片等。

T-榫面G-槽面Tongue Face和Groove Face同凹凸面差不多，也是一公一母的配对密封面类型，同样是配对使用。其垫片位于环状凹槽内，受两侧金属壁的限制·可免于垫片受压变形而被挤入管道中。由于垫片不与管内流体介质直接接触，较少遭受流体介质的浸蚀或腐蚀，故可用于高压、易燃易爆、有毒介质等对密封要求较严的场合。这种密封面垫片安装对中性好，但密封面加工比较困难，更换垫片时易损伤密封面，而且安装和拆卸时必须在轴向将法兰分开，因此在管线设计时要考虑到有将法兰在轴向分开的可能。 榫槽面密封面适用的垫片有：各种金属及非金属平垫、金属包垫及基本型缠绕垫片等。

RTJ(RJ)-环连接面Ring Joint Face环连接面密封的法兰，也属于窄面法兰，并在法兰的突面上开出一环状梯形槽作为法兰密封面，和榫槽面法兰一样，这种法兰在安装和拆卸时必须在轴向将法兰分开，因此，在管线设计时要考虑到将法兰在轴向分开的可能。 这种密封面专用来与金属材料加工成形状为八角形或椭圆形的实体金属垫片配合，实现密封连接。由于金属环垫可以依据各种金属的固有特性，因而这种密封面的密封性能好，对安装要求也不太严格，适合于高温、高压工况，但密封面的加工精度较高。

法兰连接设计

法兰设计是指法兰连接的设计，包括三部分:垫片设计、螺栓(螺柱)设计和法兰本体设计。法兰设计最主要的方法是著名的Waters 法， GB 150 即采用此法。其设计要点为：

(1)垫片设计

这是法兰连接设计的基础，应根据设计条件和使用介质，选定适当的垫片种类、材质，确定垫片的尺寸(内径、外径、厚度) ，然后计算出垫片在预紧状态和操作状态下的压紧力。

(2) 螺栓/螺柱设计

根据设计条件选用适当材料的螺栓，计算出满足垫片预紧状态和操作状态压紧力所需的螺栓面积。实际配置的螺栓面积应不小于该计算面积。

螺栓设计的原则是确定出较小的螺栓中心圆直径。可通过选用合适的螺栓规格和数量来达到要求。

(3) 法兰本体设计

法兰设计分为按内压和外压两种情况。承受外压的法兰可按承受内压的法兰计算方法进行设计，只是计算法兰的操作力矩略有不同。

窄面法兰的计算方法分为两种，即按松式法兰计算和按整体法兰计算。任意式法兰通常按整体法兰计算，在满足某些条件下可简化为按松式法兰计算。

松式法兰计算较为简单，法兰的厚度可一次性算出。而整体法兰的设计需采用假设各部分结构尺寸进行反复试算的方法来完成。

对整体法兰，首先根据设备结构条件假设法兰锥颈和法兰环的各尺寸。然后计算出法兰承受的力矩及产生的各项应力。当各应力与相应的许用应力相差较大时，应调整原先设定的法兰尺寸，重复以上计算，直至各项应力都小于各自的许用应力且相差不大时为合理设计。

宽面法兰的计算不分形式，均按"简支梁"的简化模型进行计算。