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常用玻璃钢法兰的分类及各具特色

2019-09-03

        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。

        粘合法兰是将法兰环和气缸分开加工,然后粘合在一起制成的。这种结构被广泛使用。充分利用了玻璃钢易成型、模具简单、制造方便的优点。适用于大直径、小批量、异形玻璃钢法兰的制造。但其最大缺点是法兰环与筒体之间的玻璃纤维不连续,接头强度大大降低。即使用玻璃布和短毛毡加固角部,翼缘的弯曲力矩、剪切力和张力也主要由结合面上的树脂基体承担,导致纵向结合。当应力最大,强度最低时,容易破坏,安全性不足。随着温度的升高,安全性降低。相对而言,活套法兰不仅具有整体法兰的优点,而且充分利用了活套金属法兰环刚度的优点,大大减少了使用FR时两螺栓之间法兰环弯曲变形造成的泄漏现象。P法兰拧紧后。然而,如上所述,等壁厚结构仍不符合翼缘应力分布。为此,根据法兰的应力分布,充分利用FRP性能的设计特点和易成型的特点,选择较为合理的法兰结构。

玻璃钢法兰

        从应力分布曲线可以看出,法兰采用与筒体相同壁厚结构是不合理的。建议在法兰环和气缸之间设置过渡锥颈。壁厚随应力的增大而增大,随应力的减小而减小。这可以大大降低法兰因结构不合理而产生的局部应力集中和变形。提高整体强度和刚度还可以减小法兰环的挠度,使垫片在压力作用下更加均匀,变形基本均匀,提高密封性。也就是说,采用锥颈结构可以使玻璃钢法兰达到强度和刚度相等的设计原则,是一种合理的法兰结构形式。

        从成形工艺上看,玻璃钢法兰采用手压、冷压、压力注射等工艺制造玻璃钢锥颈法兰是可行的。但对于大、异型、小批量的手工制作的玻璃钢法兰,为了减少模具投资,缩短生产周期,锥颈结构也可以改造成柱状结构。柱的直径等于圆锥体大端的直径,高度保持不变。这种结构只会略微增加原材料的消耗,性能不会下降,但更便于制造。


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