常用玻璃钢法兰的分类及各具特色

作者： shichangfrp   来源： 本站   发表时间： 2019-10-24 9:54:46

    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，主要结构形成有整体法兰、粘接法兰和活套法兰。
    整体法兰一般为等壁厚平板法兰。该结构的优点在于法兰环与筒体为整体成型，增强玻璃纤维及织物是连续的，能充分发挥玻璃钢强度高、易成型的特性，其缺点是等壁厚结构与法兰内应力分布不匹配，难以实现等强度、等刚度设计要求；使用中，法兰环与筒体交接处易在纵向应力作用下出现较大变形，甚至出现微裂纹和开裂破坏。
    粘接法兰是将法兰环与筒体分别加工，然后再将二者粘接在一起而成。该结构应用很普遍，它充分发挥了玻璃钢易成型的优点，模具简单，便于制造，适于制造大直径、小批量和异型玻璃钢法兰。但其最大的不足是法兰环与筒体间的玻璃纤维不连续，因而连接处的强度下降较大，即使在转角处采用玻璃布、短切毡进行补强，但法兰所承受的弯矩、剪力、拉力等主要还是靠粘接面上的树脂基体承担，结果造成粘接处纵向应力最大而强度又最低的局面，易出现破坏，安全性不足，且随使用温度增高，安全性还要降低。相对来说，活套法兰既具有整体法兰的特长，同时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使用过程中因两螺栓间法兰环产生弯曲、挠度过大所导致的泄漏现象。但是，如前所述，等壁厚结构仍不符合法兰内应力分布状况。为此，仍续根据法兰内应力分布情况，充分利用玻璃钢性能的可设计性、易成型等特点，选择更为合理的法兰结构形式。
    根据应力分布曲线可以看出，法兰采用与筒体壁厚相同的等壁厚结构是不合理的，宜在法兰环与筒体之间设置一个过渡锥颈，随应力增加而壁厚增加，随应力降低壁厚减薄。这样既可大大降低法兰由于结构不合理而出现的局部应力集中和变形过大。提高整体强度、刚度，又可减小法兰环的挠度，使垫片受压较均匀，变形基本一致，可提高密封性，也就是说，采用锥颈式结构可使玻璃钢法兰实现等强度、等刚度设计原则，是一种合理的法兰结构形式。
    从成型工艺方面讲，采用手煳、冷压、压注等工艺制造锥颈式玻璃钢法兰是完全可行的，但对于大型、异型、小批量手煳玻璃钢法兰，为了减少模具投资，缩短生产周期，也可将锥颈式结构演变为柱型结构。取柱直径等于锥大端直径，高度不变。该结构仅原材料消耗稍有增加，性能不下降，而制造更方便。