法兰是管道及容器中运用最广的可拆开衔接部件,跟着玻璃钢管道、容器运用日益广泛,玻璃钢法兰的功能和制作也逐步遭到遍及注重。
常用玻璃钢法兰多用于压力不大于3MPa的中低压力管道、容器,首要布局构成有全体法兰、粘接法兰和活套法兰。 全体法兰通常为等壁厚平板法兰。该布局的长处在于法兰环与筒体为全体成型,增强玻璃纤维及织物是接连的,能充分发挥玻璃钢强度高、易成型的特性,其缺陷是等壁厚布局与法兰内应力散布不匹配,难以完成等强度、等刚度规划需求;运用中,法兰环与筒体交接处易在纵向应力效果下呈现较大变形,乃至呈现微裂纹和开裂损坏。
粘接法兰是将法兰环与筒体别离加工,然后再将二者粘接在一同而成。该布局运用很遍及,它充分发挥了玻璃钢易成型的长处,模具简略,便于制作,适于制作大直径、小批量和异型玻璃钢法兰。但其最大的缺乏是法兰环与筒体间的玻璃纤维不接连,因而衔接处的强度降低较大,即便在转角处选用玻璃布、短切毡进行补强,但法兰所接受的弯矩、剪力、拉力等首要仍是靠粘接面上的树脂基体承当,成果形成粘接处纵向应力最大而强度又最低的局势,易呈现损坏,安全性缺乏,且随运用温度增高,安全性还要降低。相对来说,活套法兰既具有全体法兰的专长,一起又充分利用活套金属法兰环刚度大的优势,大大降低了玻璃钢法兰在紧固后的运用过程中因两螺栓间法兰环发生曲折、挠度过大所致使的走漏表象。可是,如前所述,等壁厚布局仍不契合法兰内应力散布状况。为此,仍续依据法兰内应力散布状况,充分利用玻璃钢功能的可规划性、易成型等特色,挑选更为合理的法兰布局方式。 依据应力散布曲线能够看出,法兰选用与筒体壁厚一样的等壁厚布局是不合理的,宜在法兰环与筒体之间设置一个过渡锥颈,随应力添加而壁厚添加,随应力降低壁厚减薄。这样既可大大降低法兰因为布局不合理而呈现的部分应力会集和变形过大。进步全体强度、刚度,又可减小法兰环的挠度,使垫片受压较均匀,变形根本共同,可进步密封性,也就是说,选用锥颈式布局可使玻璃钢法兰完成等强度、等刚度规划准则,是一种合理的法兰布局方式。从成型技术方面讲,选用手糊、冷压、压注等技术制作锥颈式玻璃钢法兰是彻底可行的,但关于大型、异型、小批量手糊玻璃钢法兰,为了削减模具出资,缩短出产周期,也可将锥颈式布局演变为柱型布局。取柱直径等于锥大端直径,高度不变。该布局仅原材料耗费稍有添加,功能不降低,而制作更便利。
因为玻璃钢弹性模量仅有金属的1/20-1/10,因而玻璃钢法兰刚度远低于钢法兰。当法兰承压后,法兰环上相邻两螺栓之间易发生过大挠度而致使介质浸透,走漏。如靠添加玻璃钢法兰环厚度进步刚度,则会致使成本上升,选用锥颈布局活套法兰是处理这一疑问的有效途径,其特色为:
1. 取金属弹性模具高之长,补玻璃钢之短,与到达一样刚度的玻璃钢法兰对比成本不添加;
2.削减玻璃钢法兰出产加工工序,进步功率;
3. 拆开、装置、修理对比便利,活套法兰通常用于PDn≤50的场合。(式中p 为工作压力MPa, ;Dn 为法兰内径,cm).
当前容器法兰、异型管道法兰的制作通常选用筒体与法兰环粘接和筒体翻边为法兰两种办法。这些办法尽管简便易行,但严格说来法兰均为平板式,如前所述,其布局与应力散布不协调,易呈现应力会集、应变会集、微裂纹、开裂等不良表象。选用在线型模具上进行加工,来制得布局合理的与法兰全体成型的容器、异型管道。