大多數法蘭連接的控制閥閥體符合已標準化的法蘭面至法蘭面之間的尺寸,這種尺寸列在美國儀表學會推薦實行的標準RP4.1或流體控制協會標準,FCI65 -2之中。但一些比較新的無法蘭閥體、隔膜閥、角閥和旋轉閥除外(見表3)。端部連接可以分為:螺紋連接:焊接,即對焊或者承插焊:帶法蘭;不帶法蘭。
表3 法蘭連接的控制閥閥體的法蘭面到法蘭面之間的標準尺寸
管道直徑
(英寸) |
ANSI的壓力等級(磅)
|
管道直徑
(英寸) |
ANSI的壓力等級(磅)
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125鑄鐵
150鋼 (英寸) |
250鑄鐵
300鋼 (英寸) |
600鋼
(英寸) |
125鑄鐵
150鋼 (英寸) |
250鑄鐵
300鋼 (英寸) |
600鋼
(英寸) |
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1/2
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-
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7-1/2
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8
|
4
|
13-7/8
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14-1/2
|
15-1/2
|
3/4
|
-
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7-5/8
|
8-1/8
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6
|
17-3/4
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18-5/8
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20
|
1
|
7 -1/4
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7-3/4
|
8-1/4
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8
|
21-3/8
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22-3/8
|
24
|
1-1/2
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8-3/4
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9-1/4
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9-7/8
|
10
|
26-1/2
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27-7/8
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29-5/8
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2
|
10
|
10-1/2
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11-1/4
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12
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29
|
30-1/2
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32-1/4
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2-1/2
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10-7/8
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11-1/2
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12-1/4
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14
|
35
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36-1/2
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38-1/4
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3
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11-3/4
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12-1/2
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13-1/4
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16
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40
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41-5/8
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43-5/8
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在閥門口徑小于1英寸時,螺紋連接(美國標準錐管螺紋,內螺紋)已標準化連接。螺紋連接的鋼制控制閥閥體其壓力等級常限制為600磅ANSI標準。它們用于腐蝕性場合時要稍受限制。
用于高溫高壓流體,特別是用于電廠的蒸汽和水時,端部常常用焊接。應該注意使閥體材料和所接合的管道材料相適應。避免用高鉻合金或高碳合金,由于這些合金有自硬的傾向,要使用它就需要特殊熱處理。圖42所說明的端部對焊連接在ANSI B16.34已經標準化,但根據ANSI B16.11,對閥門尺寸達2英寸的通常規定端部承插焊。鋼或鋼合金法蘭尺寸應符合ANSI B16.5標準。鑄鐵、青銅和其它材料的法蘭也有類似的標準。
鑄鐵法蘭沒有突起的光滑式密封面來避免墊片周圍的彎曲力矩。在ANSI壓力等級600磅以下的,鋼法蘭有1/16英寸高的突起的光滑式密封面,而在600磅以上的鋼法蘭,ANSI規定的突起的光滑式密封面高度為1/4英寸。這樣就易于辨認了。
法蘭的壓力等級由使用方式、所需材料、壓力、流體的最高溫度來決定。和某些歐洲標準不同,ANSI法蘭壓力等級規定了溫度升高時的最大工作壓力,例如:對于300磅ANSI壓力等級的碳鋼法蘭,溫度850°F時是265磅/英寸2。這類法蘭在室溫時規定為740磅/英寸2,水壓試驗壓力是1125磅/英寸2。
帶法蘭的閥體很容易從管道上拆下來;但它們既受到熱變形又受到熱沖擊。如果碰到溫度變化較大時,應該考慮焊接的結構。
法蘭的密封面取決于要求連接的形式。用得最廣泛的連接是在突起的光滑式密封面上采用平墊片,可用到高達600磅ANSI標準。高于這一數值時,更常用的是梯形槽面。對于很高的壓力(10000-5000磅/英寸2),需要用透鏡式墊圈或其它的特殊設計,圖43表示一個典型結構,用螺紋連接在管道端部的特厚法蘭,夾緊一個整體金屬的透鏡式墊圈。
另一種類型的閥體根本沒有法蘭連接,它簡單的夾在相鄰管道的法蘭之間。這一種方法原來只用于蝶閥和其它的旋轉閥,現在人們卻越來越對它感興趣,因為它重量輕,占地不大。這種無法蘭的閥門如圖44所示,由于管道法蘭和閥體之間對中不嚴格,所以安裝比較簡單。要用高強度的螺栓材料來做長的連接桿。如果安裝得好,在連接桿施加的變形足夠補償閥體的熱膨脹。好的設計應該在管道法蘭和閥體的端面之間加一個壓縮量可調的、有金屬臺肩的撓性墊片,以防止溫度周期變化時壓碎墊片。無法蘭閥體一般只使用平墊片;閥體端部連接面和相領法蘭的突起的光滑式密封面的直徑是一樣的。
圖42 對焊端部
圖43 高壓連接--透鏡上式
圖44 無法蘭閥--底
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