RF, FF, RTJ法兰面及表面处理

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法兰面是承载垫圈的表面积。有6种法兰面可供选择平面(FF),凸起(RF),环形接头(RTJ),搭接接头,雄性和雌性(M&F),舌和沟(T&G)。不同面孔的法兰需要不同的垫圈,永远不会被混合以防止接头泄漏。RF和FF法兰可能具有不同类型的“完成”(即表面上的粗糙度):光滑,库存和锯齿。

法兰面部类型

ASME B16.5和ASME B16.47规范提到了几种不同类型的法兰面:

  • 平面法兰(FF)
  • 凸面法兰(RF)
  • 环连接法兰(RTJ)
  • 搭接联合法兰
  • 内外法兰(M&F)
  • 大小榫槽法兰(T&G)

法兰脸FF,RF,RTJ,搭接接头,男性和雌性,舌头和凹槽
让我们仔细看看不同类型的法兰面,RF, FF,搭接,环接,开槽:

凸面法兰(rf)

凸面法兰RF

凸起面法兰(RF)很容易识别,因为垫圈表面积位于法兰的螺栓线之上。

凸面法兰兼容范围广法兰垫圈,范围从平面到半金属和金属类型(例如,夹套垫圈和螺旋缠绕垫圈),无论是环面还是全面。

凸面法兰设计的主要范围是将两个配合法兰的压力集中在一个小表面上,增加密封的强度。

凸面的高度取决于法兰压力等级定义为ASME B16.5规格(对于压力等级150和300,高度为1.6毫米或1/16英寸,对于压力等级400到2500,凸起面高度约为6.4毫米,或1/4英寸)。

ASME B16.5射频法兰最常见的法兰光洁度为125至250微米Ra(3至6微米Ra)。根据ASME B16.5,凸面是制造商的默认法兰面光洁度(这意味着如果需要另一个法兰面,买方应在订单中指定,如平面或环接头)。

凸面法兰是最畅销的法兰类型,至少在石油化工应用。

凸面法兰连接

平面法兰(ff)

平面法兰FF

平面凸缘(FF)具有与凸缘的螺栓线相同的接触表面。全面垫圈通常是软型,在两个平面凸缘之间使用。

根据美国机械工程师协会(ASME) B31.3规定,平面法兰不应与凸面法兰相匹配,因为由此产生的法兰连接肯定会泄漏。

平面法兰

环连接法兰(rtj)

环形阴影面漆

当配合法兰之间需要金属对金属密封时,使用环形连接法兰(RTJ)(这是高压和高温应用的条件,即高于700/800℃)。

环形连接法兰具有圆形槽,以容纳环形连接垫圈(椭圆形或矩形)。

当两个环形凸缘螺栓固定在一起然后拧紧时,施加的螺栓转力使凸缘槽内的垫圈变形,从而产生非常紧密的金属 - 金属密封件。为了实现这一点,环形接头垫圈的材料必须比法兰的材料更柔软(更韧性)。

RTJ法兰可采用不同型式(R型、RX型、BX型)和异型(R型为八角形/椭圆形)的RTJ垫片进行密封。

最常见的RTJ垫圈是带有八角形部分的R型,因为它确保了非常强的密封(椭圆形部分是一个较老的类型)。“平槽”设计,然而,接受两个RTJ垫片具有八角形或椭圆形部分。

环连接法兰

活套法兰

搭接法兰有一个平面,它不是用来密封法兰接头的,而是简单地承载一个法兰的背面电极头.密封面实际上是在短端本身,可以是平面或凸起面。

短端搭接法兰

舌槽法兰(t和g)

舌头和凹槽法兰面完成T&G

两个舌和槽法兰(T&G面)完美地贴合在一起:一个法兰有凸起的环,另一个有槽,它们可以很容易地匹配(舌进入槽并密封连接)。

舌头和沟槽法兰在大型和少量类型中标准化。

男性和女性法兰(M和F)

内法兰面光洁度

与舌头和槽凸缘类似,雄性和母凸缘(M&F面部)也与另一个相匹配。

一个法兰的面积超出了它的表面面积,即公法兰,另一个法兰有一个匹配的凹面加工,即母法兰。

女性的脸是3/16 "深,而男性的脸是1/4″高,他们都是光滑的完成。

内侧面的外径保留了垫圈。

法兰面完成

为了确保法兰与垫圈和配套法兰完美配合,需要法兰表面部分粗糙度(仅RF和FF法兰光洁度)。法兰表面粗糙度的类型决定了“法兰表面光洁度”的类型。

常见的类型有型材、同心锯齿、螺旋锯齿和光滑法兰光洁度。

钢法兰可有四个基本的表面加工,然而,任何类型的法兰面完成共同目标的是创建所需的粗糙表面上的法兰,以确保一个强大的法兰之间的匹配,垫片和法兰交配,从而提供一个高品质的密封。

法兰面完成

来源:Officine《意大利

现在让我们来看看最常见的法兰面加工类型:

股票完成

库存整理是最广泛的整理类型,因为它适合大部分的应用。压力将垫圈的软面嵌入法兰光洁度中,由于接触部件之间存在摩擦,从而形成良好的密封。

当配合凸缘螺栓固定在一起时,垫圈将“挤压”进入法兰面表面并产生非常紧密的密封。

抛光面采用留声机螺旋槽制造,该螺旋槽具有1.6mm半径的圆头工具,深度为0.15mm,每转进料速率为0.8mm。得到的表面“Ra”值(AARH)为125 ~ 500µinch(125µm ~ 12.5µm)。

螺旋锯齿状的

螺旋锯齿光洁度是一种与普通光洁度不同的留声机螺旋沟槽类型,因为沟槽是用90度的工具(而不是圆头工具)制作的,它创建了一个45度锯齿角度的“V”几何形状。

锯齿状饰面,同心或螺旋,具有30至55个凹槽每英寸,粗糙度在125至250μInch之间。

同心锯齿

同心锯齿状法兰饰面具有同心凹槽而不是螺旋。

凹槽是由相同的90度的工具制作的螺旋锯齿光洁度,但锯齿在法兰的表面有一个均匀的设计。为了具有同心槽,刀具的进给速度为0.039mm /转,深度为0.079mm。

光面

表面光滑的法兰用肉眼看不到工具标记。

这种类型的法兰光洁度与金属衬垫一起使用,如夹套式。

根据股票光洁度,这是通过使接触表面用与0.8mm半径圆形工具产生的连续螺旋槽的接触表面以0.3mm的每次旋转的进料速度为0.05mm(产生粗糙度between Ra 3.2 and 6.3 micrometers, i.e. 125 – 250 microinches).

冷水完成

在肉眼看来,冷水表面看起来闪闪发亮,非常光滑。这些表面的AARH值在85µ英寸到100µ英寸之间。它们采用金属对金属密封(没有垫圈)。

法兰面完成

AARH是什么?

术语AARH(“算术平均粗糙度高度”)指的是法兰表面的光洁度/粗糙度。在法兰和垫片材料的选择中,平均算术粗糙度高度值是非常重要的。“Ra”值越高,表面越粗糙,而“Ra”值越低,表面越光滑。

每一种材料都具有表面粗糙度,有时表面被有意加工成具有特定的粗糙度(小或大)。

“算术平均粗糙度高度”(AARH)是测量表面粗糙度的常用指标,它是金属表面不平整处的平均高度,从平均值开始如下图所示。

aarh的法兰

符号Y1至Y8表示从平均值测得的峰值高度。

算术平均粗糙度高度通常以微英寸测量,并用符号“RA”表示。

表面粗糙度有各种标准,根据其应用类型设置。用于测量表面粗糙度的设备是所谓的“profilometer”(可在触点和非接触类型中提供)。

在接触式轮廓仪中,通过在Profilecometer触控笔下移动材料来测量粗糙度。但是,现代设备具有非接触式测量,利用光学和超声波技术。

法兰艾哈

ASME / ANSI定义了法兰的特定粗糙度标准,因为法兰面漆在垫片的可靠性和使用寿命中起着枢轴作用。
根据ASME/ANSI规范,锯齿形、螺旋形、同心圆法兰表面光洁度的平均粗糙度为125µinch ~ 250µinch(3.2µm ~ 6.3µm)。

用于压印在法兰上的粗糙光面的工具应具有0.06英寸(1.5毫米)或更大的半径。法兰表面的沟槽密度为每英寸45 ~ 55个沟槽(1.8 ~ 2.2个沟槽/毫米)。

这些是半金属和非金属垫圈的标准。如果法兰表面的平均粗糙度不符合所描述的标准,接触面将不能很好地密封,在压力下工作一段时间后,法兰接头可能会磨损(导致螺栓接头失去松紧性,可能会泄漏)。

柔软的非金属材料,如聚四氟乙烯,可用于更舒适的表面和更好的抗蠕变。

允许AARH缺陷

法兰垫圈的密封性能取决于AARH、法兰尺寸和螺柱螺栓的压力。根据美国机械工程师协会(ASME)的规定,相邻缺陷之间的距离应至少为最大径向投影的4倍。

可以通过从外半径中减去内半径来评估径向突起。

锯齿应在同一水平面上,不允许在锯齿之上突出。它可能导致相邻的锯齿失去对垫圈材料的控制,并可能导致磨损和泄漏。

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8反应

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