带压开孔法兰连接

管道带压开孔作业施工中用到的法兰（Flange），叫法兰盘或凸缘盘。带压开孔法兰是使带压开孔机与阀门之间相互连接的零件，连接于阀门端。而阀门与带压开孔三通连接的方式也是法兰连接，用于连接阀门与三通且有效形成密闭空腔的作用。因此，法兰连接不仅仅只是机械连接问题，还要涉及密封等专业领域。

1.法兰也有用在设备进出口上的法兰，用于两个设备之间的连接，如油气管道一二级加力泵的连接；法兰连接或法兰接头，是指由法兰、垫片及螺栓三者相互连接作为一组组合密封结构的可拆连接。管道法兰系指管道装置中配管用的法兰，用在设备上系指设备的进出口法兰。法兰上有孔眼，螺栓使两法兰紧连。法兰间用衬垫密封。法兰按连接方式可分为螺纹连接（丝扣连接）法兰和焊接法兰。

1.1法兰的选择与制造应遵循国标GB9122-GB9123-88执行，其附表中罗列了标准法兰的通径、法兰外径、螺栓孔距、螺栓直径、螺栓孔数及法兰厚度等标准。其中10kg\16kg\20kg均详细标明。

1.2管道法兰按与管子的连接方式可分为五种基本类型：平焊法兰、对焊法兰、螺纹法兰、承插焊法兰、松套法兰。

1.3法兰的密封面型式有多种，一种常用的有凸面（RF）、凹面（FM）、榫槽面（TG）、全平面（FF）、环连接面（RJ）。相应材质：20#、A105、Q235A、12CrlMoV、16MnR、15CrMo、18-8、321、304、304L、316、316L等。

1.4而在国际上通用的标准有很多，在法兰的生产和制造领域常用的标准有以下几项：

a.美标ANSIBI605、WN、SO、SW、PL、BL、TH、LJ等。

b.日标JIS、B2220

c.德标DIN、2527-2635

d.欧洲系列、国行标准：HG20615-97<..>HG20614-97

e.美洲系列、国行标准：HG20615-97<..>HG20635-97

f.国家标准：GB9122-GB9123-88

此外还有许多部颁标准如：石化、机械部标准、电力标准、化工标准、压力容器法兰标准

1.5法兰的生产工艺大概要经历以下几个步骤，依据强度需求，不得使用铸造后直接加工的法兰片，除了有相应的砂眼、气孔、缩松、裂纹外，还存在着应力不均等情况。

钢锭原材料进厂、检验、入库、领料出库、锯切加工、进炉加热、锻造（自由锻、模锻）、热处理、锻件检验、合格坯进机加车间、机床加工、半成品检验、钻床钻孔、无损检测、钢印或标记批次、防腐处理等环节。

2.带压开孔机连接箱体上法兰与阀门连接时，应当做好以下几点注意事项：

2.1阀门及带压开孔机连接箱的法兰面应无损伤、划痕等，法兰面平滑无变形且保持清洁。特别是密封采用金属垫圈（椭圆形或八角形截面）时，法兰盘的切槽与垫圈应相吻合，应当在带压开孔法兰旋紧时涂抹标记进行调配，用以确保带压开孔机连接箱及阀门的法兰密封状态良好。

2.2带压开孔机连接箱的法兰面与阀门中心线的垂直度及法兰螺栓孔的误差应在允许值的范围内。阀门和连接箱的中心线要取得一致后，再进行安装。

注意：在带压开孔机连接箱法兰与阀门法兰连接前，应确保阀门中心线与三通法兰中心线的垂直度及法兰螺栓孔的误差符合标准并已进行紧固后再进行带压开孔机连接箱与阀门的法兰连接工作。依据《天津先锋管道带压开孔操作规程》中规定，带压开孔机、阀门的安装和紧固作业必须先紧固阀门然后再紧固带压开孔机的流程进行，不得同时时行阀门与带压开孔机连接箱的紧固作业。

2.3连接箱与阀门的两个法兰连接时，首先要使法兰密封面与垫片均匀压紧，由此保证靠同等的螺栓应力对法兰进行紧固连接。紧固的顺序应使用对角法则、对角顺序法则等。

2.4在紧固螺栓时，要使用与螺母或螺栓相匹配的扳手，当使用油压、风动工具进行紧固时，注意不要超过规定的力矩。法兰的安装后，要确认所有的螺栓螺母的坚固均匀。

2.5带压开孔机连接箱与阀门法兰连接所用的螺栓、螺母的材质必须使用35CrMoA并具有10.9级强度。在法兰紧固后，由于螺栓使连接箱与阀门之间施加很大的预应力，螺栓头应从螺母中露出两个螺距为宜。

因高强度螺栓在连接中，摩擦系数的大小对承载力的影响也很大，为了增大接触面的摩擦系数，施工前应当使用喷砂、钢丝刷清理等方法对带压开孔机连接箱、阀门法兰的接触面进行清洁处理。

2.6如果带压开孔管道所输送的介质温度高于300摄氏度以上时，带压开孔机中心定位钻钻透管道后连接处温度上升，此时必须对连接箱及阀门法兰连接螺栓、阀盖紧固螺栓、压力密封螺栓以及填料压盖子螺栓再次旋紧。

而低温用阀门在安装时是处于大气温度的状态下，在带压开孔作业施工后，当介质通过阀门与连接箱已成为低温状态。由于形成的温差，对法兰、垫片、螺栓以及螺母等会发生不同的收缩情况。同时又由于这些零部件的材质不相同，各自的线膨胀系数也不同，形成了非常容易泄漏的环境条件。

在输出低温介质的管道进行带压开孔开孔作业时，应考虑在大气常温的温度下紧固螺栓时，必须采用考虑了低温时各零部件收缩因素的力矩。