不銹鋼法蘭是一種重要連接管道兩端的元器件,也稱作法蘭或凸緣。兩個不銹鋼法蘭可互相連接,因?yàn)槠渖厦嬗锌?,可以用螺栓將其緊密連接。但是,材料不同的法蘭的效果也不同。下面將介紹不銹鋼法蘭和高壓不銹鋼法蘭之間的區(qū)別。
不銹鋼法蘭種類繁多,包括板式平焊法蘭、頸式平焊法蘭、頸式對焊法蘭、螺紋法蘭、承插焊法蘭、松套法蘭、盲板法蘭以及其他多種非標(biāo)法蘭,合稱為不銹鋼法蘭。
不同之處在于高壓不銹鋼法蘭能夠承受更高的壓力。常見的高壓管道法蘭包括頸部焊接法蘭和整體鋼法蘭。這些法蘭對材料和制造工藝要求非常嚴(yán)格,通常需要進(jìn)行固相焊接和探傷檢測,尤其是頸部焊接處不能有任何裂紋。
1、法蘭和焊接法蘭的使用規(guī)劃是不一樣的。法蘭一般適用于壓力小于2.5MPa的碳鋼管道連接。法蘭的密封面可以是光滑、凹凸或榫槽。一般來說,光滑的法蘭被廣泛使用,主要用于一些相對溫和的介質(zhì)條件,比如低壓循環(huán)水管道。而焊接法蘭適用于高壓、高溫管道或高壓、低溫管道,也適用于輸送一些昂貴、易燃、易爆的介質(zhì)。由于焊接法蘭具有較好的密封性和不易變形的特點(diǎn),可以承受較大壓力,所以在壓力規(guī)劃達(dá)到16MPa以內(nèi)時往往選擇使用。
2、法蘭墊和焊接法蘭的連接方式有所不同。法蘭墊只需焊接一側(cè),而不需要焊接管道與法蘭連接口內(nèi)側(cè),而焊接法蘭則需要雙面焊接,因此焊接法蘭能減少應(yīng)力集聚的出現(xiàn)。
3、法蘭片和焊接法蘭在報價方面存在差異。由于生產(chǎn)工藝簡單,法蘭片相對來說更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。法蘭片是指連接設(shè)備或管道的角焊接法蘭,結(jié)構(gòu)簡單、加工工藝簡單,可分為板式和頸式兩種。它被廣泛應(yīng)用于各種低壓管道。另一方面,焊接法蘭是一種帶頸過渡的圓管,能夠與圓管焊接連接。由于該種法蘭不易變形,具有良好的密封性能以及報價合理這些優(yōu)點(diǎn),因此在各種高壓高溫管道上得到了廣泛的應(yīng)用。
物理與化學(xué)分析:首先,通過對開裂法蘭的化學(xué)成分進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)不銹鋼法蘭與焊接材料的成分符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。法蘭頸部外表面和密封面的布氏硬度也符合JB4728-2000標(biāo)準(zhǔn)要求。在確認(rèn)材料成分無問題、管道安裝符合技術(shù)要求、硬度測試合格、耐壓試驗(yàn)操作正常的前提下,管道法蘭在耐壓試驗(yàn)中發(fā)生開裂,可能是由于法蘭內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷或其他未知因素所致。
裂紋性質(zhì)分析:在將泄漏的法蘭從管道上切下來后,對其進(jìn)行宏觀檢查。發(fā)現(xiàn)法蘭內(nèi)表面有長3mm,寬0.5mm的裂紋,并伴有銹跡。法蘭螺栓孔內(nèi)表面也發(fā)現(xiàn)了多處裂紋。在法蘭密封面等位置還發(fā)現(xiàn)了許多非金屬夾雜物,其中部分雜質(zhì)會脫落在法蘭密封面表面形成小坑,坑的大小在2.0mm以上且小于0.8mm,坑的邊緣可見微小烈紋。
另外,對奧氏體不銹鋼法蘭進(jìn)行了現(xiàn)場宏觀檢查,結(jié)果顯示多個法蘭存在不同程度的缺陷,部分法蘭表面有明顯的強(qiáng)紋。檢查結(jié)果表明,四川焊接法蘭的泄漏與法蘭本身的因素有關(guān)。為深入探索泄漏真正的原因,隨機(jī)選擇了同一制造商和同一批次的產(chǎn)品。
由于非金屬夾雜物脫落,導(dǎo)致平黃法蘭的密封面上形成了小凹坑。這個法蘭被解剖成三個不均勻的部分。仔細(xì)觀察剖面,發(fā)現(xiàn)六個剖面中有四個不銹鋼法蘭上可見裂紋。其中一個剖面經(jīng)過粗磨、細(xì)磨和腐蝕處理后顯示,310s焊接不銹鋼法蘭上的裂紋更加明顯,幾乎貫穿整個剖面。