PN標記的法蘭類型及其與公制管子尺寸的連接方式有:平焊法蘭(又分為板式平焊法蘭和帶頸平焊法蘭)、對焊法蘭、承插焊法蘭、帶頸螺紋法蘭等4種。在我國,大部分采用PN標記的法蘭,但在石油、天然氣行業,應用Class標記的法蘭類型和英制尺寸鋼管較多,尤其是引進工程項目。
應用最多的是板式平焊法蘭。平焊法蘭與管子的連接是先將管子插人法蘭內孔至法蘭厚度約2/3的位置.然后在法蘭的背面施以角焊,法蘭的內孔與管子端部也應進行一道角焊。板式平焊法蘭的優點在于焊接裝配時較易對中,且價格便宜,因而得到了廣泛的應用。按內壓計算,平焊法蘭的強度約為相應對焊法蘭的2/3,疲勞壽命約為對焊法蘭的1/3。所以,平焊法蘭只適用于壓力等級比較低,壓力波動、振動及震蕩均不嚴重的管道系統中。
帶頸螺紋法蘭是將法蘭的內孔加工出管螺紋,并和帶螺紋的管子端頭配合,實現連接,是一種非焊接的連接形式。與焊接法蘭相比,螺紋法蘭具有安裝、維修方便的特點,可在一些現場不允許焊接的管線上使用。例如,合金鋼法蘭雖有足夠的強度,但因焊接工藝性能不好,多選擇帶頸螺紋法蘭,由于其“帶頸”部位較厚,可保證有足夠長度的內管螺紋與管子外螺紋連接。但在管道溫度變化急劇或溫度高于260X:、低于一45t的條件下,建議不使用螺紋法蘭,以免發生泄漏。
對焊法蘭又稱高頸法蘭,它與其他法蘭不同之處,在于從法蘭與管子焊接處到法蘭平面有一段長而^5斜的高頸.此段高頸的壁厚沿高度方向逐漸過渡到管壁厚度,改善了應力的不連續性,因而增加了法蘭強度。對焊法蘭主要用于工況比較苛刻的場合,如壓力大、 管道熱膨脹或因其他載荷而使法蘭處受的應力較大或反復變化的場合,也常用于壓力大、 溫度高或壓力、溫度大幅度波動的管道。
帶頸平焊法蘭與帶頸承插焊法蘭大體相同。承插焊法蘭只是在法蘭的內孔上開有一段承孔,其孔徑比內孔大。管子插人承孔內,在法蘭背面與管子焊一圈焊縫。由于法蘭與管子間存在空隙,應在法蘭里面再焊上一道焊縫,這樣就可避免法蘭與管子間的空隙產生介質腐蝕。如此兩面焊接的承插焊法蘭,在靜強度相同情況下,其疲勞強度比平焊法蘭大50%。承插焊法蘭在使用時,其內徑與管子內徑一致,承孔直徑應與管子外徑相匹配。承插焊法蘭通常用于公稱通徑DN80以下的小規格的管道上。
松套法蘭有平焊環板式松套法蘭、管端翻邊板式松套法蘭(A型)、翻邊短節板式松套法蘭(B型)、A型對焊環板式松套法蘭、B型對焊環板式松套法蘭等5種類型。松套法蘭由法蘭與其附屬元件組合而成。松套法蘭的連接實際上也是通過焊接實現的,只是法蘭是套在已與管子焊接在一起的附屬元件(也稱焊環,起密封作用)上;也可以采用管子端部翻邊作為起密封作用的元件,不使用焊接連接的焊環。松套法蘭連接的法蘭都是可以旋轉的,因而稱松套法蘭。法蘭(即松套)本身則不接觸介質,只是通過連接螺栓將附屬元件和墊片壓緊以實現密封。松套法蘭的優點是法蘭不僅可以旋轉,而且易于 對準螺栓孔,使用在大口徑管道上易于安裝。松套法蘭也適用于管道需要頻繁拆卸以供清洗或檢查的地方,或用在對準法蘭螺栓孔時僅需轉動法蘭而不必旋轉管子的情況 下。使用這種法蘭時,法蘭附屬元件的材料應與管子材料一致,而法蘭材料可與管子材料不同,因此比較適合于輸送腐蝕性介質的管道及有色金屬管道,以達到盡量節省昂貴材料(如不銹鋼及有色金屬)的目的。松套法蘭按附屬元件的不同又可以細分為5種類型的松套法蘭。
整體法蘭系指泵類、閥門、機械等設備的進、出管口法蘭,這些進、出管口通常與設備制成一體,鑄造成型,少數為鍛造成形,如鍛鋼閥門的端法蘭。
法蘭蓋用于日后需要檢修或可能繼續進行安裝的部位。